LLC谐振转换器的设计技巧及解决方案VIP专享

桥 LLC 谐振转换器的设计技巧及解决方案近年来，液晶电视(LCD TV)和等离子电视(PDP TV)市场迅速增长。这些市场及其它一些市场需要具有如下功能特色的开关电源(SMPS)：1. 150~600W 的输出功率范围。\2. 采用有源或无源 PFC(由所需功率决定)。3. 宽度和空间有限，无散热风扇，通风条件有限。4. 4. 面向竞争激烈的消费电子市场。5. 这就要求开关电源具有较高的功率密度和平滑的电磁干扰(EMI)信号，而且解决方案元器件数量少、性价比高。虽然开关电源可以采用的拓扑结构众多，但双电感加单电容(LLC)串联谐振转换器在满足这些应用要求方面拥有独特的优势。6. 这种拓扑结构比较适合中大尺寸液晶电视输出负载范围下工作。通常反激式拓扑结构最适用于功率不超过 70W、面板尺寸不超过21 英寸的应用，双反激拓扑结构则适合功率介于 120~180W 之间、26~32 英寸的应用，而半桥 LLC 则在 120~300W 乃至更高功率范围下都适用，适合于从中等(26~32 英寸)、较大(37 英寸)和大尺寸(大于 40 英寸)等更宽范围的应用。7. 此外，在 LLC 串联谐振转换器拓扑结构中，元器件数量有限，谐振储能(tank)元件能够集成到单个变压器中，因此只需要1 个磁性元件。在所有正常负载条件下，初级开关都可以工作在零电压开关(ZVS)条件。而次级二极管可以采用零电流开关 (ZCS)工作，没有反向恢复损耗。总的来看，半桥 LLC 串联谐振转换器是适用于中、高输出电压转换器的高性价比、高能效和 EMI 性能优异的解决方案。8. 半桥 LLC 转换器中谐振电容和谐振电感的配置9. LLC 半桥转换器的构造存在着单谐振电容(CS)和分体(split)谐振电容(CS1 和 CS2)等不同方案。如图 1 所示。对于单谐振电容配置而言，它的输入电流纹波和均方根(RMS)值较高，而且流经谐振电容的均方根电流较大。这种方案需要耐高压(600~1,500V)的谐振电容。不过，这种方案也存在尺寸小、布线简单等优点。10.11. 图 1：半桥LLC 转换器的两种不同配置：(a)单谐振电容；(b)分体谐振电容。12. 与单个谐振电容配置相比，分体谐振电容配置的输入电流纹波和均方根值较小，谐振电容仅处理一半的均方根电流，且所用电容的电容量仅为单谐振电容的一半。当利用钳位二极管(D3 和 D4)进行简单、廉价的过载保护时，这种方案中，谐振电容可以采用450V 较低额定电压工作。13. 顾名思义，半桥 LLC 转换器中包含 2 个电感(励磁电感 Lm 和串联的谐振电感 Ls)。根据谐振电感位置的不...