电源谐振半桥转换电路详解

作者：时间：2018-08-21来源：网络收藏

导读：和传统脉宽调制(PWM)电源转换器不同的是，谐振转换器通过频率调制来调节输出电压。因此，谐振转换器的设计方法也与PWM转换器的设计方法有所异。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/387356.htm

和传统脉宽调制(PWM)电源转换器不同的是，谐振转换器通过频率调制来调节输出电压。因此，谐振转换器的设计方法也与PWM转换器的设计方法有所异。在各种类型的谐振转换器中，图1的LLC串联谐振转换器(LLC-SRC)格外引人瞩目，因为它有更强的输出调节功能、更小的循环电流和更低的电路成本。

串联谐振特性允许直流(DC)/DC LLC-SRC中的开关网络(如图2所示)拥有很宽范围的零电压开关(ZVS);因此，LLC-SRC能在前端电源应用中轻松实现超过94%的效率，并能在高开关频率下运行。

和PWM转换器的设计过程相似，当设计LLC-SRC时，第一个步骤是选择满负载情况下所需的工作频率。剩下的步骤就不同了，因为谐振转换器里没有占空比因数。在LLC-SRC中占空比保持不变，是50%，非常理想。图3展示了LLC-SRC的设计流程图(来自TI电源设计研讨会主题“设计 LLC谐振半桥电源转换器”)。

Mg/Qe和Mg/fn图表中的增益曲线是由图1所示的LLC谐振槽路(它也是LLC谐振半桥转换器的线性化电路)衍生而来的。

图3提供了LLC谐振半桥转换器的简单电路参数选择过程。通过检查增益曲线上的fn_min、fn_max位置，您就能设计出在所有输入条件下开关网络上均具有ZVS的高效LLC谐振半桥变换器。

当设计LLC谐振半桥变换器时，请谨记：

任何时候，在Mg/fn图表中fn_min都需要高于增益曲线的脊线。这是为确保金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)能保持ZVS状态。LLC-SRC的效率只能在一个操作点进行优化。当fsw= fo时，串联Lr和Cr变成零阻抗状态(图4);该转换器在那个点具有最高的效率。您需要决定自己想优化的线路/负载条件，并确保您的开关频率在那样的条件下是谐振频率。