2023年2月电工技术学报Vol.38No.4第38卷第4期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220956耦合电感集成型谐振变换器及其自适应频率控制徐菁涛许国孙尧熊文静（中南大学自动化学院长沙410083）摘要该文提出一种宽电压范围的耦合电感集成型串联谐振变换器（CISRC），其电压增益与负载不相关，并且仅含有一个磁性元件与两个开关管。与传统的两级级联结构变换器相比，磁性元件和开关管数量有效减少。在所提出的调制策略下，一次侧开关可以实现零电压开通，二次侧二极管可以实现零电流关断。此外，该文还提出一种无电流传感器的自适应频率控制，通过观测器观测励磁电流平均值，能够在不同功率下自适应调节开关频率，优化电流纹波。该文详细介绍变换器的工作特性与控制方法，并且搭建一台200W的实验样机，实验结果证明了所提方案的可行性与有效性。关键词：串联谐振变换器耦合电感软开关自适应频率控制中图分类号：TM460引言近年来，LLC串联谐振变换器因其高效率、高功率密度和软开关特性等优点被广泛应用与新能源发电系统、电动汽车充电、LED驱动等领域[1-4]。传统的LLC串联谐振变换器采用脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,PFM），然而当电压范围变换较宽时，开关频率会偏离谐振频率点，变换器中会产生较高的环流，导致损耗增加，转换效率降低[5-6]。为了在较窄的开关频率调节范围内实现宽电压增益，学者们提出了一些优化的控制策略。文献[7]提出了一种LLC谐振变换器的移相调制（PhaseShiftModulation,PSM）策略，其开关频率始终等于谐振频率，但是变换器的关断损耗较高。文献[8]提出了一种PSM和脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,PWM）混合调制策略，两种调制策略分别应用于不同的电压范围，能够兼顾调压能力和转换效率，但是该调制策略较为复杂。文献[9-10]提出了一种多模式控制，通过工作模式的切换，变换器的结构能够改变，使得电压范围有效拓宽，但是，该方法难以实现多模式的平滑切换。改进变换器的拓扑结构是拓宽调压范围的另一种有效途径。文献[11-12]在变换器二次侧添加了辅助开关，能够在固定开关频率下获得更宽的电压增益，但是，变换器的模态和控制逻辑变得更加复杂。文献[13]添加了辅助变压器，能够改变谐振变换器的等效电压比，但是辅助变压器的利用率较低，导致整体的功率密度下降。文献[14]在变压器端口上并联了一组LC网络以实现宽电压增益，但是谐振网络的分析和设计较为复...
