LLC諧振轉(zhuǎn)換器的出色優(yōu)點(diǎn)有:
a) 在整個(gè)負(fù)載范圍(包括輕載)下都是以ZVS (zero voltage switching, 零電壓開關(guān))條件工作,從而實(shí)現(xiàn)高效率;
b) 工作頻率變化范圍比較窄,便于高頻變壓器和輸入濾波器的設(shè)計(jì);
c)初級(jí)端所用開關(guān)的電壓應(yīng)力被鉗位在輸入電壓上,而次級(jí)端兩個(gè)二極管上的電壓始終等于中心抽頭變壓器輸出電壓的兩倍。
圖1所示為L(zhǎng)LC諧振轉(zhuǎn)換器的基本電路。LLC諧振轉(zhuǎn)換器一般包含一個(gè)帶MOSFET的控制器、一個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)整流器網(wǎng)絡(luò)�?刂破饕�50%的占空比交替為兩個(gè)MOSFET提供門信號(hào),隨負(fù)載變化而改變工作頻率,調(diào)節(jié)輸出電壓Vout,這稱為脈沖頻率調(diào)制(PFM)。諧振網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)諧振電感和一個(gè)諧振電容(L-L-C)。諧振電感 Lr、Lm 與諧振電容Cr 主要作為一個(gè)分壓器,其阻抗隨工作頻率而變化(如式1所示),以獲得所需的輸出電壓。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,諧振網(wǎng)絡(luò)可由一個(gè)采用如圖2所示分段骨架(sectional bobbin)的集成式變壓器的磁化電感Lm 與漏感Llk 構(gòu)成。而整流器網(wǎng)絡(luò)對(duì)諧振網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的正弦波形進(jìn)行整流,然后傳輸?shù)捷敵黾?jí)。
式2給出了采用如圖2所示的實(shí)際變壓器時(shí),LLC諧振轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換比。在式2中可觀察到兩個(gè)諧振頻率。一個(gè)由Lp 和 Cr 決定,記為ωp,另一個(gè)由Lr 和 Cr決定,記為ωr。利用這個(gè)公式,可獲得LLC諧振轉(zhuǎn)換器隨頻率和負(fù)載變化的增益特性曲線,見圖3所示