LCC谐振变换器的电路特性分析.pdf

2013年4月电工技术学报Vol.28No.4
第28卷第4期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2013

LCC谐振变换器的电路特性分析

张治国1谢运祥1袁兆梅2
（1.华南理工大学电力学院广州5106412.福建龙净环保股份有限公司龙岩364000）

摘要为了研究具有电容型滤波器LCC串并联谐振变换器的电路特性，对其进行了建模与
分析。首先，建立了两种工作模式下LCC谐振变换器的时域数学模型；然后，在数学模型的基
础上研究了LCC谐振变换器的电路特性，推导了谐振槽元件参数的计算表达式，讨论了谐振槽
元件参数选择与电路特性之间的关联，指出并联电容与串联电容的比值是决定电路性能的一个
重要因数；最后，根据设计要求提供了LCC谐振变换器电路的设计方法，介绍了设计过程，给
出了仿真和实验结果。
关键词：串并联谐振工作模式电流连续数学建模电路特性
中图分类号：TN624

AnalysisofCircuitCharacteristicsofLCCResonantConverter
ZhangZhiguo1XieYunxiang1YuanZhaomei2
（1.SouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou510641China2.FujianLongkingCo.,
Ltd.Longyan364000China）

AbstractInordertostudythecircuitcharacteristicsofthecapacitiveoutputfilterseries-
parallelresonantconverter(LCC),themodelingandanalysisispresented.Firstly,fortwooperating
modes,time-domainmathematicalmodelisobtainedrespectively.Then,baseonthemathematical
models,thecircuitcharacteristicsofLCCresonantconverterisstudied,andthecomputation
expressionsarededucedforthecircuitparametersdesign,andtherelationshipbetweentheresonant
tankcomponentvalueschoiceandthecircuitcharacteristicsisdiscussed.Itispointedoutthatthe
parallel-to-series-capacitorratioisanimportantfactorforthecircuitperformance.Finally,adesign
methodoftheLCCresonantconverterisprovidedaccordingtodesignrequirements,andthedesign
processisintroduced.Thesimulationandexperimentalresultsarepresented.
Keywords：Seriesparallelresonant,operatingmodes,continuouscurrent,mathematical
modeling,circuitcharacteristics

了开关损耗，提高了开关频率。现在，高频率、低
1引言能耗与小体积的LCC谐振变换器已经广泛应用于
静电除尘等高频高压工作场合[2-8]。
LCC串并联谐振变换器兼顾了串联谐振变换器LCC谐振变换器具有三个谐振元件，在一个开
关周期内呈现出多谐振过程[9-14]，因此与相对低阶
国家火炬计划项目资助项目（2007GH060026）。的串联谐振变换器和并联谐振变换器比较，串并联
收稿日期2011-08-16改稿日期2012-03-13谐振变换器的分析和设计要繁琐得多。本文推导了
和并联谐振变换器各自的优点，并且利用谐振元件
LCC谐振变换器的时域数学模型，所采用的数学建
吸收了升压变压器的寄生参数，体积很小[1]。同时
模方法考虑了并联电容充电与放电等因素对系统的
通过软开关的实现以及基本的缓冲电路,显著减少
影响[15,16]，因此与基波分析法[17]比较，所建立的
第28卷第4期张治国等LCC谐振变换器的电路特性分析51

数学模型更能精确体现LCC谐振变换器的电路特
性。
本文对电流连续LCC谐振变换器的两种工作模
式进行了数学建模，然后在其基础上讨论了电路特
性，给出了便于谐振电路参数设计的图表，最后用
仿真和实验