LLC半橋諧振原理介紹

隨著開關(guān)電源技術(shù)的研究與發(fā)展，高效電路模塊（軟開關(guān)）技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，主要為諧振型的軟開關(guān)拓?fù)浜蚉WM型的軟開關(guān)，近幾年來，隨著半導(dǎo)體器件制造技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)管的導(dǎo)通電阻、電容和反向恢復(fù)時(shí)間越來越小了，對于諧振變換器來說，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)變換，使得開關(guān)電源具有較高的效率，LLC諧振變換器實(shí)際上來源于不對稱半橋電路，后者用調(diào)寬型(PWM)控制，而LLC諧振是調(diào)頻型（PFM）電源電路。 0928E

LLC半橋諧振電源開關(guān)原理框圖

在工作中，半橋串聯(lián)諧振的DC-DC轉(zhuǎn)換器通過改變開關(guān)管的開關(guān)頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電壓頻率也將同步發(fā)生改變，諧振網(wǎng)絡(luò)的阻抗也將發(fā)生改變，并進(jìn)一步影響負(fù)載端的電壓發(fā)生相應(yīng)的變化。由于這種分壓作用，串聯(lián)諧振變換器的直流電壓增益≤1，當(dāng)電路的開關(guān)頻率工作在諧振頻率Lr和Cr諧振點(diǎn)時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的阻抗達(dá)到最小，輸入的電壓絕大部分傳遞到負(fù)載端，此時(shí)變換器的直流電壓增益最大為1。

LLC半橋諧振逆變電路

根據(jù)負(fù)載結(jié)構(gòu)的不同形式，逆變器分為兩種形式：串聯(lián)諧振逆變器，即電容與負(fù)載串聯(lián)連接，也稱電壓源型逆變器；并聯(lián)諧振逆變器，即電容與負(fù)載并聯(lián)連接，也稱電流源型逆變器。本文主要對串聯(lián)諧振逆變器的主電路結(jié)構(gòu)、控制和調(diào)功方法進(jìn)行研究。

全橋串聯(lián)諧振逆變器串聯(lián)諧振逆變器分為全橋串聯(lián)諧振逆變器和半橋串聯(lián)諧振逆變器兩類，首先?對全橋串聯(lián)諧振逆變器進(jìn)行介紹，其電路結(jié)構(gòu)如下所示。0928F

串聯(lián)型逆變器根據(jù)負(fù)載工作狀態(tài)的不同可以分為三種工作模式：容性狀態(tài)、感性狀態(tài)和諧振狀態(tài)，狀態(tài)下負(fù)載電壓和電流的相位關(guān)系，分別為負(fù)載電壓、負(fù)載電流的波形，負(fù)載電壓與負(fù)載電流之間的相位角。

橋臂諧振電容與負(fù)載串聯(lián)，而不是自成回路，即流過負(fù)載的電流將全部流過開關(guān)管IGBT，因此，在這種電路?中一般采用多個(gè)開關(guān)管并聯(lián)，兩類半橋串聯(lián)諧振逆變器結(jié)構(gòu)上的不同在于對于第1類半橋串聯(lián)諧振逆變器，諧振電容與負(fù)載槽路直接串聯(lián)，此類逆變器一般應(yīng)?用于小功率領(lǐng)域；半橋串聯(lián)諧振逆變器，兩個(gè)諧振電容相當(dāng)于是兩個(gè)橋臂，一般用于較大功率。