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1、LLC 谐振变换器研究谐振变换器研究报告人：目录LLC谐振电路的发展优势与应用谐振电路的发展优势与应用LLC谐振变换器的分类与比较谐振变换器的分类与比较半桥式半桥式LLC谐振电路的工作原理谐振电路的工作原理半桥式半桥式LLC谐振电路的仿真实现谐振电路的仿真实现 LLC 谐振变换器的发展及优势LLC谐振变换器最早在谐振变换器最早在1980年代就已被提出，是在年代就已被提出，是在传统传统LC二阶谐振变换器的基础上增加一个并联谐振二阶谐振变换器的基础上增加一个并联谐振电感改进而来的，相对于普通串联、并联谐振变换电感改进而来的，相对于普通串联、并联谐振变换器在特性上有了明显的改善。器在特性上有了明显的
2、改善。近年来近年来LLC谐振变换器成为功率变换器的研究热门谐振变换器成为功率变换器的研究热门拓扑，并且成功的应用到不同的电源产品中，实现拓扑，并且成功的应用到不同的电源产品中，实现高性能高性能DC/DC变换。变换。LLC谐振变换器与传统PWM变换器相比有如下优势：电路拓扑结构简单。高输入电压下高效率得以实现。功率开关元件具有低关断电流，关断损失小。在宽的输入电压范围内，从空载至满载皆可达到零电压开关。二次侧整流二极管体电压应力可最小化约等于两倍输出电压,元件的选择性高。两谐振电感可结合在一个变压器磁芯上,变压器漏感以及激磁电感可当成谐振元件，谐振元件体积可大幅度缩小，达到轻薄短小的目的。LLC
3、谐振变换器内部产生的热量小，无需使用额外的风扇散热 变换LLC谐振变换器的分类与比较 串联型谐振变换器 串联谐振变换器的工作区域为高于谐振频率的范围。串联谐振变换器的工作区域为高于谐振频率的范围。在该区域，均可实现功率开关管的在该区域，均可实现功率开关管的ZVSZVS，但是，在轻载时，但是，在轻载时，为了维持输出增益，开关管的工作频率需要很高，消耗为了维持输出增益，开关管的工作频率需要很高，消耗了的能量显著增多。了的能量显著增多。并联型谐振变换器 并联谐振变换器与串联谐振变换器的工作区域类似，并联谐振变换器与串联谐振变换器的工作区域类似，为了实现开关管的为了实现开关管的ZVSZVS，要工作在高
4、于谐振频率的范围。，要工作在高于谐振频率的范围。但是，由于负载和谐振电容是并联的，即使当电路工作但是，由于负载和谐振电容是并联的，即使当电路工作在空载状态时，谐振网络仍然被视作一个小阻抗，这将在空载状态时，谐振网络仍然被视作一个小阻抗，这将会引起很高的环路能量聚集在谐振网络中。会引起很高的环路能量聚集在谐振网络中。串并联谐振变换器 串并联谐振变换器是由串联型和并联型谐振变换器的结串并联谐振变换器是由串联型和并联型谐振变换器的结合，该类变换器综合了传统串联型和并联型谐振变换器具有合，该类变换器综合了传统串联型和并联型谐振变换器具有的优势。但是它仍然具有不可避免的缺点，即当输入电压增的优势。但是它
5、仍然具有不可避免的缺点，即当输入电压增高时，开关管工作在远远高于谐振点的工作频率，相应带来高时，开关管工作在远远高于谐振点的工作频率，相应带来更高的环路能量和关断电流。更高的环路能量和关断电流。半桥式LLC谐振电路的工作过程 t0t1 t0t1阶段的工作电路阶段的工作电路 半桥式LLC谐振电路的工作过程t1t2阶段的工作电路 半桥式LLC谐振电路的工作过程t2t3阶段的工作电路半桥式LLC谐振电路的仿真实现仿真电路原理图仿真电路原理图半桥式LLC谐振电路的仿真实现开关管输入波形开关管输入波形半桥式LLC谐振电路的仿真实现LmLm电流和电流和LrLr电流波形电流波形半桥式LLC谐振电路的仿真实现后级电路后级电路D1D1和和D2D2电流波形电流波形半桥式LLC谐振电路的仿真实现后级电压输出波形后级电压输出波形
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