《LLC原理分析》PPT课件.ppt

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1、姜礼节LLC谐振变换器LLC谐振变换器属于半桥结构，电感Lr,Lm和电容Cr组成LLC谐振网络。两个谐振频率：f111f22LCrr2(LL)Cmrr阶段1(t0tot1):在t0时刻，Q2关断，原边电流流过Q1体二极管。原边电流I_Lr比I_Lm上升快。Lr与Cr之间开始串联谐振。输出电流开始上升。由于Q1的体二极管导通，Q1能够零电压导通。阶段2(t1tot2):由于副边二极管D1导通，励磁电感Lm的电压被输出电压嵌位。在t2时刻，谐振电流I_Lr等于励磁电流I_Lm，输出电流为0。这个阶段持续了半个Lr与Cr谐振周期。阶段3(t2tot3):在t2时刻，由于I_Lr和I_

2、Lm相等，输出侧电流Io下降到零，二极管零电流关断。同时输出电压不再对变压器嵌位，Lm+Lr与Cr一起谐振，谐振周期比Lr,Cr谐振周期大得多。I_Lm近似一个恒流源。在t3时刻，通过Q2的电流很小，故关断损耗也很小。LLC电路特性•MOSFETsZVS开通.•MOSFETt3和t6时刻关断时，电流远小于负载电流，所以能减小关断损耗。•副边二极管零电流关断，几乎没有反向恢复过程。•LLC电路的开关损耗非常小，故工作频率可以设计的很高。.CSLSiirp1iL8PEinLPEoRac2RLRacE11oGacE2221111inSS1(1)jQ()1(1

3、2)jQ()2nk8Skn8nLS1LSzCSLPSzSQSkLCCnLSSSRLRLSS43Q=0.3K=1Q=0.3K=2c3dcdGG2ina0.5inaGe2G0.5gea1galtolt1oVV1212440001200.511.52NormalizedFrequencyf/fsNormalizedFrequencyf/fsVoDC变换率:GGdcacV/2in1f最大变换率时的频率：Sf0(LL)C1KSPSffSGdc1ff0感性阻抗和ZVSfffG10SdcffG1Sdc直流特性LrCrQsRL•增益最大值

4、随负载变化。轻载时，最大值与Lm+Lr与Cr的谐振频率接近。负载变重时，最大值向Lr与Cr的谐振频率接近。•开关频率在f1附近时，增益几乎不随负载变化。•增益特性可以是升压模式或降压模式。•当负载变轻时，电路特性更像PRC,负载加重时,将向SRC变化。直流特性•工作区域可分为两个:ZCS和ZVS。•当开关频率比f1高时，变换器总是工作在ZVS条件下。•当开关频率比f2低时，变换器总是工作在ZCS条件下。•当开关频率在f1和f2之间时，负载将决定电路在哪个区域。•工作在f1和f2之间时，开关损耗低。LLC电路总结•在整个负载范围内均可实现ZVS和低的MOSFET关断电流，所以变换器的开关损

5、耗很小。•电路在输入电压最高时效率最高。故能够在正常工作条件下优化电路。•由于没有二次侧滤波电感，故副边二极管的电压应力小。