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石油资源的不可再生特性与高污染问题引发了人们的能源危机意识和环境保护意识。而电动汽车却可以很好缓解这个难题。电动汽车通过动力蓄电池储存的电能来驱动其运转,而车载充电机正是为其动力蓄电池充电的设备之一。车载充电机一方面要应对较宽的蓄电池电压范围,以及较宽的输入电压范围,还需考虑功率因数校正、效率等性能和体积、防护等机械结构等方面的严苛要求。本课题聚焦于一款3.3 k W车载充电机的研制,提出变换器宽输入输出电压范围的解决方案。为了满足充电机宽电压增益范围的需求,本课题采用有源功率因数校正(APFC)变换器和DC-DC变换器两环节级联的解决方案。利用母线电容实现两级变换器解耦,两级变换器相互配合,实现车载充电机高效率宽电压范围工作。前级APFC环节采用整流桥+Boost变换器结构,通过分析其工作原理并建立小信号模型实现系统的闭环控制。后级DC-DC环节采用LLC谐振变换器,分析其在调频控制(PFM)和不同负载下工作状态,得出电压增益曲线。针对增益曲线在开关频率大于谐振频率的区域存在变化缓慢甚至非线性的问题,本文提出脉冲宽度调制(PWM)策略来解决,并详细分析改变驱动信号占空比后变换器的工作状态,又针对PWM控制带来的非单调问题采用PWM+PFM混合控制策略,以期实现对输出电压的有效调节。合理设计母线调压策略使两级变换器协调工作,来提高充电机电压增益范围,使LLC谐振变换器高效率工作。根据前级APFC变换器的设计,在Saber中搭建仿真模型,进行闭环仿真,验证前级变换器功率因数校正功能。PWM+PFM混合控制策略的制定依赖于对变换器增益曲线和电路仿真的分析,本课题结合所搭建的仿真电路设计PWM+PFM混合控制方案,实现变换器的宽电压范围工作。研究数字控制方法并根据理论研究与仿真结果,设计硬件电路并进行整机实验,检验控制策略的有效性。