一. 课题研究背景及意义

谐振开关型变换器是伴随着电力电子技术的发展趋势产生的。20世纪60年代初硬开关技术在DC-DC PWM功率变换领域开始了广泛的发展和研究。所谓的”硬开关”是指功率开关管的开通或关断时，器件上的电压或电流不等于零，即强迫器件在电压不为零的时候开通，或电流不为零的时候关断，而此时产生的损耗为开关损耗^[1]。

硬开关方式的效率会随着开关频率的提高而降低，解决该问题变得非常重要。谐振开关作为软开关的一种，能够利用电路的谐振使开关元件在电压为零或者电流为零时导通或关断，从而实现开关损耗的降低。由于LLC谐振变换器不仅能够实现原边开关管的零电压导通，副边二极管的零电流关断，减小了开关损耗，并且将谐振电感和励磁电感集成在变压器中，减小了变换器体积，提高了功率密度，同时他采用的是调频控制，能使输出电压不受占空比损失的影响，具有较宽的输入输出电压范围，所以在高频和超频领域得到了广泛的应用和发展。

目前所研究的软开关技术采用的是无损缓冲电路，从真正的意义上减小了开关的损耗^[2]。软开关技术的应用提高了变换器的工作效率，增加了功率密度，给功率变换器的发展带来了深刻的变革。

二. 国内外研究现状

谐振型变换器是随着电力电子技术的发展而产生的。在变换器工作在高频状态时，硬开关的损耗会随着开关频率的升高而增加，大大降低了变换器的工作效率，寻找途径解决该问题迫在眉睫。

80年代初期，谐振变换器得到了快速发展。作为一种软开关电路，谐振变换器能有效地解决高频率时的低效率问题得到了国内外研究者的关注和重视。最先得到发展的是LC串联谐振变换器。在研究初期，一些学者给出了SRC谐振变换器的拓扑结构^[7-8]、稳定分析法^[9]、小信号分析法^[10]、控制方法^[11-12]和设计方法^[13-14]。随后一些学者开始关注另一种拓扑结构LC并联谐振变换器，研究了PRC拓扑结构^[15]、稳态分析法^[16]、小信号模型、控制方法，也给了一些设计方法。经过多年研究，研究者已充分掌握SRC和PRC的工作特性，在对SRC和PRC进行变频控制时，他们都有比较突出的缺点。SRC是空载不可调，轻载对频率不敏感；PRC是谐振环路内的能量比较大，对变换器的小旅游很大影响，另外，在输入电压较高时，开关损耗较大。一些研究者都想结合两者的优点，回避两者的缺点，想找一种更优秀的拓扑结构。

在90年代左右，研究者提出多种谐振拓扑结构，都是多谐振电路（谐振网络不再是仅有LC构成的），有的是三阶的，也有四阶的，甚至更高阶的。最受研究者关注的是LCC谐振变换器。在90年代初期，进入一个新的研究高潮。研究者对LCC谐振变换器，进入深入的研究。同样作为三阶的LCC谐振变换器却没有得到充分重视，其原因如下：一方面，90年代分布式电源系统的概念还没有被提出来，对于输入电压的变化问题没有足够关注；另一方面，LCC谐振变换器在很窄的频率范围内能实现负载从满载刀空载的调节，并能够实现软开关技术，保证了谐振变换器的效率。

2000年后，随着分布式电源系统的提出，变换器需要满足输入电压在短时间内丢失时，任然能够保证负载正常运行的要求，学者们又重新开始了对LLC谐振变换器的研究。在2003年后，LLC谐振变换器成为国内研究的热点。