一种改进的级联型宽增益LLC变换器

来源：电子测量技术杂志2026年第6期北京时间：

作者：赵冬冬，李玉东，李学娟，赵文哲，王福豪

单位：1.河南理工大学电气工程与自动化学院 焦作 454003; 2.河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室 焦作 454003; 3.河南理工大学审计处 焦作 454003

摘要：为保持LLC谐振变换器高效率运行，LLC谐振变换器通常工作在谐振频率附近，使得变换器增益范围较窄。针对该问题，本文提出一种原边Buck-LLC级联变换器和副边特殊全桥整流的拓扑结构，该拓扑结构能实现宽范围电压增益。该拓扑结构原边采用前级Buck单元控制与后级LLC谐振变换器的协同控制策略，即前级通过PWM调制实现闭环稳压功能，后级采用LLC开环工作在谐振频率点。在副边引入交叠导通控制方式，通过调节整流桥开关管的交叠占空比来调整电压增益，使系统能够根据输出电压自动切换运行模式，系统可实现3倍增益扩展范围。理论推导表明，系统所有开关管在宽增益范围内均实现软开关。结合状态平面轨迹图，推导了电压增益方程及软开关边界条件。为验证所提方案，搭建了一台DC300 V输入、DC20-60 V/500 W输出的实验样机，实验结果及分析验证了系统拓扑结构和控制策略的正确性和有效性。

关键词：Buck-LLC级联变换器;宽范围电压增益;交叠导通;软开关

基金资助：国家自然科学基金 (61703144)、河南省自然科学基金(182300410480)项目资助