【开关电源】LLC在学习路上疑惑和答案

目录

前言：

原理：

谐振频率：

软启动

模态分析

问题与答案

参考和引用

随着国家政策的引导和社会发展的大趋势，电力电子行业逐渐的火热起来。特别是新能源产业的兴起（风能，太阳能等），DCDC变换器也变成了一大热门。现代开关电源的需求越来越高。向着高空间利用率，高能量密度，高转换效率的方向追求。其中，LLC拓扑是当前开关变换器中很流行的、很热门的一种变换器。主要是由谐振电感，励磁电感和谐振电容组成。利用谐振网络的谐振过程，电流和电压会周期性的出现过零点的情况，从而软开关提供了机会。这就是LLC可以效率做到很高的原因之一。

                                                           图  半桥LLC拓扑

关于半桥LLC拓扑的原理网络或者论文上到处都是。

由于Lr、Lm和Cr存在，且输出端连接着负载。因此该电路存在两个谐振频率：f1，f2；

                                         图 两个频率的波形表现

是因为LLC电源的励磁电感是在变压器中，原边向副边传递的能量是谐振电流Ir和励磁电感Im之间的差值。从图中就可以看出Io是谐振电流Ir和励磁电感Im之间的差值。当谐振电流Ir和励磁电感Im之间的差值存在时候，励磁电感被输出电压钳位，因此蓝色的线几乎是线性的，这个时候励磁电感不参与协整，频率f1；当谐振电流Ir和励磁电感Im之间的差值为0时候变压器原副边解耦，所以谐振频率f2。

一般情况下是希望LLC电路工作在感性区域（为了实现mos管的零电压开启（ZVS））

ps：因为mos管存在三种功耗

                                                        图 mos管损耗

      1.mos开启损耗（mos管打开时，ds两端电压下降需要时间，电流也会上升，因此会有重叠部分这就是开通损耗，开关次数越多，频率越高损耗越大）

      2.mos关闭损耗（同上）

      3.导通损耗（mos的导通电阻产生损耗）

软启动主要是讲的mos的开启和关闭。LLC能够做到mos零电压开启，但是关闭是硬开关。还可以做到副边二极管的ZCS（下图第一个波形是全波整流的输出电流）。怎么做到mos的ZVS呢主要是用到了当导体通电的时候导体上面两端电压很小的特点。利用体二极管导通电流，只会产生一个-0.7左右的电压。损耗会很小。

                                                                    图 仿真波形

这里直接引用大牛总结的（(f2