2 LLC 拓扑设计的原理

LLC 谐振转换器基于串联谐振转换器 (SRC)。通过使用变压器的磁化电感，可在较宽的输入电压和负载范围内实现零电压开关。因为 LLC 拓扑在谐振频率下运行，所以其始终以 50% 占空比运行。因此，控制负载电源的唯一方法是改变谐振频率。此频率范围受 Lm，Lr 和 Cr 定义的谐振回路的限制，如图 2-1所示。LLC 控制器在额定输入电压下以谐振频率工作时，能达到最佳效率。随着开关频率的降低，电压增益会显著增加。这种行为使得该转换器可以在输入电压下降时仍保持电压稳定。例如，如果禁用 PFC，便可进一步将轻负载时的功率降到最小。由于谐振转换器的性质，谐振组件上的所有电压和电流都近似为正弦波。LLC 谐振转换器的增益特性是根据一次谐波近似 (FHA) 进行分析的，这意味着所有电压和电流都被视为正弦波形，其频率与开关频率相同。FHA 将 LLC 功率级建模为驱动有效负载电阻 RL 的正弦输入电压(VS)，如下面的图 2-1 所示。

图 2-1 LLC 谐振转换器