开关电源必会拓扑4-LLC半桥.pdf

Analysis and design of the main circuit topology-LLC By -Clock Zhong 1、LLC工作模态分析 : 开关网络：S1、S2及其内部寄生二极管Ds1\Ds2、寄生电容Cds1\Cds2; 谐振网络：谐振电容Cr 、串联谐振电感Lr 、并联谐振电感Lm; 中心抽头变压器 （匝比为n:1:1），副边整流二极管D1、D2； 输出滤波电容Co （忽略电容的ESR），负载Ro。 1.1 LLC变换器的模态分析 根据LLC谐振变换器 的直流增益特性可以将 其分为三个工作区域。 通常将LLC谐振变换 器设计工作在区域1和2 （感性区域），工作区 域3 （容性区域）是 ZCS工作区。对于 MOSFET而言，ZVS模式 的开关损耗比ZCS模式 的开关损耗要小。 对于LLC电路，存在两个谐振频率： 1 f r 1 2L C r r 1 f r 2 L L C 2 （  ) r m r 显然，fr1fr2 。由直流特性曲线可知： ①当fsfr2 时，MOSFET工作在ZVS区域，对于MOSFET而言， ZVS模式下开关损耗较ZCS模式要小； ②在轻载时，LLC谐振变换器的开关频率变化很小，即使在空 载时它也具备零电压开关能力。 1.1.1 工作区域2(fr2ffr1) 模态1 (Ir从左向右为正） Q1 I r I Lm