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摘要
为了解决变频控制的桥臂共用型四开关Buck-Boost LLC级联变换器磁性元件设计和优化困难的问题，提出一种二次侧为特殊全桥整流结构的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器。该特殊全桥整流结构的低侧开关器件为开关管，通过控制低侧开关管的交叠导通时间以拓宽变换器的电压增益。变换器可根据不同的输入电压范围工作在两种工作模式；在不改变变换器参数的条件下将增益显著提高，能够适应更宽范围的输入电压，同时保持了变换器较高的工作效率。在两种工作模式的基础上，采用移相控制使变换器所有开关管实现零电压导通（ZVS），二极管实现零电流关断（ZCS）。结合状态平面轨迹分析方法，对定频控制的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器进行了模态分析，并推导了两种工作模式下的输入-输出表达式和开关管的软开关实现条件。最后，通过研制一台70～280V输入、240W/28V输出的实验样机，验证了理论分析的正确性。
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