摘要随着电动汽车的推广，电动汽车的充电成为了一个重要技术问题，全桥LLC 谐振拓扑因为其稳定高效的优点而为电动汽车充电桩中输出端提供了解决方案。本文对全桥LLC 谐振变换器在不同工作频率段的工作模态和电路特性进行了分析，并针对变换器在不同频率和负载情况下的工作特点进行相关说明。本文依据工程设计指标设计了主电路相关器件的参数，并基于UCD3138 数字电源控制芯片的控制特点，设计了配合全桥LLC 谐振变换器拓扑的驱动控制电路，以此提高变换器的工作效率，减小外围电路设计的复杂程度。最后，本文利用 MATLAB 软件仿真模拟了谐振变换器中起功率变换功能的部分，并分析了相应的仿真结果。41644
毕业论文关键词：全桥 LLC 谐振变换器 UCD3138 MATLAB
Title Optimization simulation design of charging power supply modulebased on UCD3138 full digital LLC electric vehicleAbstractWith the promotion of electric vehicles, electric vehicle charging become animportant technology problem, full bridge LLC resonant topology provides a solutionto electric vehicle charging pile in output because its stable and high efficient.First of all, this paper analysis the working modes and circuit characteristicsof the full bridge LLC resonant converter. Next, this paper analusis the relateddescription of the converter at different frequency and load condition. Accordingto engineering design index, this paper designs the main circuit device.And then,this paper designs the the drive control circuit of full bridge LLC resonantconverter with the application of the characteristics of the UCD3138 digital powercontrol chip which increases the efficiency and reduce the analog circuit. Finally,this paper simulates the function of the resonant converter in the power converterwith the MATLAB software, and analysis the simulation results.
Keywords：Full bridge LLC resonant converter，UCD3138，MATLAB
目次
1绪论1
1.1研究背景及意义.1
1.2国内外研究现状和发展趋势.2
1.3主要研究内容.3
2全桥LLC谐振电路的原理与特性错误！未定义书签。
2.1全桥LLC谐振变换器电路拓扑.5
2.2全桥LLC谐振变换器原理分析.6
2.2.1谐振变换器工作在频率段rmfff内的工作原理6
2.2.2谐振变换器工作在频率r
ff时的工作原理9
2.2.3谐振变换器工作在频率r
ff范围内的工作原理10
2.3全桥LLC谐振变换器的特性分析.12
2.3.1全桥LLC谐振变换器的频率特性.12
2.3.2全桥LLC谐振变换器的空载特性.16
2.3.3全桥LLC谐振变换器的短路特性.17
2.4本章小结.18
3全桥LLC谐振电路设计19
3.1全桥LLC谐振变换器设计思路.19
3.2主电路设计.20
3.2.1k值的选择20
3.2.3谐振电容r
C的选择.21
3.2.4谐振电感r
L的选择.22
3.2.5励磁电感mL的选择.22
3.2.6主电路开关管的选择22
3.3整流电路的设计24
3.3.1整流二极管的选择25
3.3.2滤波电容的选择25
3.4本章小结.25
4基于UCD3138芯片的控制模块设计错误！未定义书签。
4.1UCD3138数字电源控制芯片26
4.1.1逐周期保护功能（CBC）.27
4.1.2前馈功能.27
4.1.3ADC功能27
4.2控制电路设计.28
4.2.1控制策略设计28
4.2.2驱动信号产生电路设计29
4.2.3驱动电路设计30
4.3本章小结.31
5仿真过程与结果分析32
5.1仿真模型建立.32
5.2仿真结果分析.33
5.2.1驱动信号.33
5.2.2谐振电流与励磁电流波形.34
5.2.3整流二极管上的电流波形.35
5.2.4负载电压波形36
5.3本章小结.38
总结与展望.39
致谢40
参考文献41
1 绪论1.1 研究背景及意义电源负责为电子设备的正常运行调配总能量，在现代生活中一直占有重要地位。现如今国家提倡发展绿色能源、清洁能源，推动了电动汽车行业的蓬勃发展，而电动汽车的技术难题之一就是如何解决电动汽车的充电问题，如何提高电能的传输效率至关重要，而这也一直是学者们在开关电源领域的研究重点。从 20 世纪 60年代开始，学者们广泛研究的硬开关技术有着极大的缺点，在功率开关管处于开通或者关断状态时，开关管在开通时的电压不等于零或关断时电流不等于零，这将导致开关管产生开关损耗，为了减少开关元器件在经过开通和关断状态时产生的能量损耗，从20 世纪70 年代开始，学者们的研究重点转向了软开关技术[1-4]。传统的硬开关有着以下缺点： 基于UCD3138全数字LLC电动汽车充电电源模块的优化仿真设计:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_41763.html