LLC谐振变换器空载输出电压漂高问题分析解决

摘要：LLC谐振变换拓扑以其高效率、高频化及良好的电磁兼容(EMC)特性等优势获得广泛应用，但实际中空载问题是个难点，空载输出电压漂高是一种常见现象，经常出现超出稳压精度要求的情况，常见解决方案是空载下让LLC工作在打嗝模式或假负载的模式，但打嗝模式会导致较大的空载输出电压纹波，假负载会影响电源效率。总结分析了一种在解决产品实际问题时得出的实用方案，通过实验测试发现初级器件的振荡电压通过变压器传到次级，若开关频率达到设置的最高限制频率，必然导致空载情况下输出电压漂高。通过实验分析得出减小变压器次级绕组端电压振荡的解决方案，经实验验证并应用到实际产品中，取得了良好的效果。
关键词：变换器；空载电压漂高；谐振电感；电压振荡

1 引言
LLC谐振变换拓扑具有高效率、高频化及良好的EMC特性等优势，因此得到广泛应用。但实际应用中，尤其在宽输出电压范围应用中，如通信电源模块中输出电压在0～58 V且输出电流在空载和满载间变化，这种情况下空载、纹波及杂音等问题的处理都存在一定困难。空载输出电压漂高是常见现象，经常出现超出稳压精度要求范围的情况，通常解决方案是空载下让LLC工作在打嗝模式、假负载或PWM模式，打嗝模式会导致较大的输出电压纹波，假负载会影响电源效率，PWM模式会使设计复杂化。
在解决一款200 W电源产品空载问题过程中，发现初级器件的振荡电压通过变压器传到次级，导致次级绕组端电压呈现幅值较大的振荡，若开关频率达到限制的最高频率，必然导致空载下输出电压漂高，通过实验得出一种降低次级绕组输出电压振荡幅度的方案，取得了良好效果。

2 原理与设计
图1为输入交流100～264V，输出直流70V／3A的电源变换器DC／DC主电路原理图。主电路采用半桥LLC拓扑，控制电路采用LLC专用控制芯片L6599，考虑产品成本，谐振电感Lr采用变压器漏感，谐振电路参数：Lr=90μH，励磁电感Lm=700μH，K=Lm／Lr=7.8，谐振电容Cr=0.047 μF，谐振频率

最高开关频率为188 kHz(由控制芯片外围电路设定)，图2为由设计参数得出的LLC特性曲线。