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本節(jié)是說明設計參數(shù)對調壓和效率性能的影響，便于此類參數(shù)的設計和選擇。我們的最終設計目標是在滿足所有線路和負載條件下的增益要求的同時實現(xiàn)最佳性能。為了安全運行，我們必須確定控制器應限制的最小開關頻率，以保持在感性區(qū)域中的運行。
以下是所有設計步驟的詳細說明；圖1總結設計方法的設計流程圖。
圖1
步驟1：選擇Qmax值
品質因素
Q取決于負載電流，重載工況在高Q值下運行，而較輕的負載具有較低的Q值。為最大負載點相關聯(lián)的Qmax設置一個值非常重要。為了說明Q值對電壓調節(jié)的影響，圖2顯示了不同Q值的電壓增益曲線。我們假設諧振槽增益需要在0.8到1.2的范圍內，我們可以看到，低Q值曲線(Q=0.3）可以達到更高的升壓增益，但是在fs>fr區(qū)域中，曲線非常平緩，對頻率調制不太敏感，因此，為了達到最小電壓增益(K=0.8)，開關頻率必須增加很多，導致額外的開關損耗，而較高的Q值曲線（Q=1）可以在開關頻率增加較少的情況下達到最小增益（K=0.8），但無法達到最大增益（K=1.2）。因此，在這種特定情況下，大約0.5的Q值似乎滿足電壓增益的要求。
我們的結論是，調整Q值可以幫助實現(xiàn)最大增益，但會增加頻率調制范圍，因此，我們不應該依賴于調整Qmax值作為設計迭代來達到期望的最大電壓增益，而是應該依賴于調整m值，這將在下一步中解釋。
雖然沒有選擇最佳Q值的直接方法，但我們應該如前所述并基于具體設計適度選擇Qmax。
圖2
步驟2：選擇m值
如上所述：，m是一個靜態(tài)參數(shù)，我們必須通過優(yōu)化它來開始設計。
因此了解m值對變換器的影響非常重要。為了說明m值的影響，圖3顯示了不同的m值，m=3、6和12時諧振槽增益圖。較低的m值可以實現(xiàn)較高的升壓增益并且擁有較窄的頻率調制范圍，這意味著更靈活的控制和調節(jié)，在具有寬輸入電壓范圍的應用中是有價值的。然而，對于相同的品質因數(shù)Q和諧振頻率fr，較小的m值意味著更小的勵磁電感Lm，因此，更高的磁化峰-峰電流紋波，導致增加的循環(huán)能量和傳導損耗。
我們必須從為m（6-10）選擇一個合理的初始值開始，然后通過很少的迭代優(yōu)化它，以獲得在所有負載條件下仍然可以達到最大增益要求的最大m值。
圖3
步驟3：求最小歸一化開關頻率
在選擇Qmax的值和m的初始值后，我們需要找到保證Qmax（最大負載）條件下在感性區(qū)間運行的最小歸一化開關頻率，該最小頻率也將保證所有其他負載工作于感性區(qū)間。
最小歸一化開關頻率出現(xiàn)在Qmax曲線的峰值增益處，因此可以通過求解如下方程（假設Qmax=0.4和m=6作為示例）找到，或者可以在增益圖中直觀地發(fā)現(xiàn)，如圖4所示。
圖4
步驟4：電壓增益驗證
該步驟是驗證所選m值在最大負載期間達到的最大增益Kmax是否足夠。這可以通過求解如下方程來完成，或者可以在增益圖中直觀地發(fā)現(xiàn)，如圖5所示。
圖5
為了達到優(yōu)化設計，只需要很少的迭代，如圖1中的設計流程圖所示。如果Kmax不夠，那么我們必須減小m值并重復步驟3和4，以便獲得更高的升壓增益。另一方面，如果Kmax高于所需；在這種情況下，我們可以增加m值并重復步驟3和4，以獲得更好的效率。
步驟5：計算諧振器件的取值
在設計流程的幾次迭代并達到最佳m值后，我們可以繼續(xù)計算諧振腔中各個元器件的取值，如下方程可以求解以得到Lr、Cr和Lm。
必須注意的是，在上述設計步驟中沒有考慮諧振頻率fr的選擇，因為它對諧振轉換器的最大增益和運行區(qū)域沒有影響，然而，它是考慮轉換器功率密度和功率損耗來選擇的。
注：以上資料轉自Infineon官網(wǎng)