基于输入电压调节于LLC-SRC效率最佳化设计考量

　　比较图10与图13，当20％负载时Vin调降为355VDC，此时操作频率由155KHz降为105KHz。且其一次侧切换晶体（MosFET）关断电流（turn off current）也由0.7A降到0.25A。

　　以相同的降压方式若应用于操作在fs《f0模式的串联谐振转换器，比较图14与图8，操作频率由88kHz降到79kHz且其循环电流（circulating current）与切换晶体关断电流（turn off current）都增加。因此在此操作模式中并不适用降压方式来提高效率。

　　设计考量

　　在实际应用上，虽然我们可以降低升压级功因修正电路之输出电压，以达到效率最佳化。但是还是必须考量保持时间（hold up time）的设定，因此最大电路直流增益（Gain）的选择就变得较为重要。

　　当最大电路增益（Gain）选定时，整个电路运作必须操作在最大增益之右半边（如图15所示），也就是说谐振网路必须操作在电感性区间。此区间电流将落后电压，主要切换晶体（MosFET）呈零电压切换（ZVS）。若谐振网路进入电容性区间，电流将超前电压，主要切换晶体并联之反向二极体（body diode）也必须承受较大的逆向回退鹗АＫ以在设计上最小操作频率必须限制在最大电路增益来防止转换器进入电容性区间。

　实做验证

　　在此设定一个输出12V/20A之串联谐振转换器，我们实际比较两不同操作区间之效率曲线，如图16。在fs《f0模式下之轻载效率表现较不理想。

　　比较两种模式下，虽然图17（a）操作频率远低于图17（b），但其切换晶体的关断电流（turn off current）与循环电流（circulating current）都较大。因此在轻载时效率表现较不理想。

　　比较两种模式下负载与操作频率的变化，如图18，轻载时在fs》f0模式下，控制器已进入突n模式（burst mode）藉以稳定输出电压。

　　利用上述之方式将负载固定在轻载条件下调整输入电压，在fs《f0模式下，当输入电压调降时切换频率随之下降。但效率并未获得改善，如下表一。反之在fs》f0模式下，切换频率一样会随输入电压降低而降低，且其效率表现可以获得改善，如表二。但随着输入电压的降低，切换频率亦会落入fs《f0之操作区间而使得效率下降。这点在实际应用上须特别留意。

　　因此，在fs》f0模式下，我们可以藉由调整输入电压而达到效率最佳化。如图18，相较于塬本的效率表现，在轻载状况下效率约可提升1％。

　　由此实验结果证明使用输入电压调节方式，不但可以提升在串连谐振转换器的轻载及半载效率并可以将切换频率控制在一定的围内。

　　结论

　　以桌上型电脑使用之300W电源供应器为例（ATX Power Supplier）。效率认证已越来越普遍。在追求高转换效率的同时，传统的线路架构已不敷使用。LLC半桥串联谐振转换器架构进而渐渐被裼谩１疚乃提及之操作方式不仅可以降低升压级功因校正（Boost PFC）的功率损耗并且可以最佳化串联谐振网路以达到轻载（20％）及半载（50％）转换效率提升的目的。