LLC这样讲解,该懂了吧!

电源研发精英圈 · 2017-03-31

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

对于LLC电路,存在两个谐振频率:

1.1.1 工作区域2(fr2

1.1.2 工作区域2(fr2

1.1.3 工作区域2(fr2

1.1.4 工作区域2(fr2

1.1.5 工作区域2(fr2

1.2 f=fr1 情况下的波形图

1.3 f>fr1情况下的模态分析

1.3.1工作区域1(f>fr1) 模态1

1.3.2工作区域1(f>fr1) 模态2

1.3.3工作区域1(f>fr1) 模态3

1.3.4 工作区域1(f>fr1) 模态4

总结

开关频率fr2

开关频率f=fr1时, LLC谐振变换器工作在完全谐振状态,原边开关管可以实现ZVS,整流二极管工作在临界电流模式,此时可以实现整流二极管的ZCS,消除了因二极管反向恢复所产生的损耗;

开关频率f>fr1时, LLC谐振变换器原边开关管在任何负载下都可以实现ZVS,但是变压器励磁电感由于始终被输出电压所钳位,因此,只有 Lr、Cr 发生串联谐振,而 Lm在整个开关过程中都不参与串联谐振,且此时输出整流二极管工作在电流连续模式,整流二极管不能实现ZCS,会产生反向恢复损耗。

2、LLC参数设计

2.1、LLC参数设计

3、LLC变换器潜在的失效分析

LLC变换器感容特性

3.1、启动失效模式分析

3.2、过载失效模式分析-CV

3.2、过载失效模式分析

3.3、抑制失效方案

PS、二极管反向恢复过程分析