自从软开关的概念被提出之后,软开关技术一直以来都是广大科研机构及专家学者的研究热点。近年来,基于软开关技术的变换器拓扑结构不断涌现,先后有人提出了谐振变换器(resonant converter),准谐振变换器(quasi-resonant converter)和多谐振变换器(multi-resonant converter)等多种软开关技术。但因为基于软开关技术的变换器控制策略以及工作特性的复杂性,导致真正能用于工程实际的并不多。最近几年来,对LLC谐振变换器的研究取得了很大的进展并逐步成熟。由于LLC谐振变换器具备在正常的环境下有更宽的工作范围、更高的效率和更大的功率密度等优点,在中等功率的变换器设计中明显优于普通串联谐振变换器和并联谐振变换器,因此一些电源公司已有LLC谐振变换器产品面世。 本论文简单地回顾了当前直流开关变换器软开关技术的发展概况,分析了传统谐振变换器及LLC谐振变换器的稳态特性及优缺点。目前国内对LLC谐振变换器的研究多数侧重于稳态分析和仿真,实际应用并不多。本文力图从工程应用的角度出发,分析设计出一种新型基于级联方式的LLC谐振DC/DC变换器。该变换器在设计中把LLC谐振变换器同PWM控制的Boost变换器相结合,使LLC谐振变换器在其谐振频率恒频工作,通过Boost电路的控制IC实现整个变换器的闭环控制。同常用的双闭环控制变频工作拓扑相比,该拓扑简化了控制方法,提高了变换器的整体效率,减少了EMI,在工程实际中具有重要的实用意义。该设计充分利用PWM变换器和LLC谐振变换器的优点而避其缺点,是该设计的一个突出创新点本论文详细分析了该变换器的主功率电路、Boost控制电路,LLC驱动电路及闭环控制电路及其设计方法,重点讨论了主电路功率器件和PCB的设计,并对自行制作的样机进行了测试实验。实验结果证明,该变换器拓扑可以获得较高的效率,是一种有研究价值和发展前途的拓扑。