LLC 谐振变换器与 不对称半桥变换器的对比 1 不对称半桥变换器 图中互补控制的功率MOSFET(S1 和S2),其中S1 的占空比为D,S2 的占空比为(1-D);隔直电容Cb,其上电压作为S2 开通时的电源;中心抽头变压器Tr,其原边匝数为Np,副边匝数分别为Ns1 和Ns2;半桥全波整流二级管D1 和D2;输出滤波电感Ld,电容Cf。 不对称半桥(AHB)变换器的稳态工作原理如下。 1)当 S1 导通S2 关断时,变压器原边承受正向电压,副边Ns1 工作;二极管D1 导通,二极管D2 截止; 2)当 S2 导通S1 关断时,隔直电容Cb 上的电压加在变压器的原边,副边Ns2 工作,二极管D1 截止。 图2 中n1=Np/Ns1,n2=Np/Ns2,且 n1=n2=n。通过对电路的分析,可以得到传统不对称半桥变换器占空比D 的计算公式 2.LLC 谐振变换器 图3 和图4 分别给出了LLC 谐振变换器的电路图和工作波形。图3 中包括两个功率 MOSFET(S1 和S2),其占空比都为 0.5;谐振电容 Cs,副边匝数相等的中心抽头变压器Tr,Tr 的漏感 Ls,激磁电感 Lm,Lm 在某个时间段也是一个谐振电感,因此,在 LLC 谐振变换器中的谐振元件主要由以上 3 个谐振元件构成,即谐振电容 Cs,电感 Ls 和激磁电感 Lm;半桥全波整流二极管 D1 和D2,输出电容 Cf。 LLC 变换器的稳态工作原理如下。 1)〔t1,t2〕当 t=t1 时,S2 关断,谐振电流给S1 的寄生电容放电,一直到 S1 上的电压为零,然后 S1 的体二级管导通。此阶段 D1 导通,Lm 上的电压被输出电压钳位,因此,只有 Ls 和Cs 参与谐振。 2)〔t2,t3〕当 t=t2 时,S1 在零电压的条件下导通,变压器原边承受正向电压;D1 继续导通,S2 及 D2 截止。此时 Cs 和Ls 参与谐振,而 Lm 不参与谐振。 3)〔t3,t4〕当 t=t3 时,S1 仍然导通,而 D1 与 D2 处于关断状态,Tr 副边与电路脱开,此时 Lm,Ls 和Cs 一起参与谐振。实际电路中因此,在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。 4)〔t4,t5〕当 t=t4 时,S1 关断,谐振电流给S2 的寄生电容放电,一直到 S2 上的电压为零,然后 S2 的体二级管导通。此阶段 D2 导通,Lm 上的电压被输出电压钳位,因此,只有 Ls 和Cs 参与谐振。 5)〔t5,t6〕当 t=t5 时,S2 在零电压的条件下导通,Tr 原边承受反向电压;D2 继续导通,而 S1 和D1 截止。此时仅 Cs 和Ls 参与谐振,Lm 上的电压被输出电压箝...