【正文】 上分別只流過一半的有效值電流，且電容量僅為左圖單諧振電容的一半。但是，它們都不適合應用于開關頻率高和效率高的場合。 第二是變壓器和諧振電感的優(yōu)化設計 ， 可以得出， λ 值需合理設計 ，過大或過小均會影響電路增益和工作頻率范圍，其值需在實驗中微調(diào) 。具體研究了 LLC 諧振電路的優(yōu)化方案，并從 4 個不同方面提出具體改進措施。 為了解決傳統(tǒng)諧振變換器的局限性，提出了 LLC 諧振變換器 ； 因為它優(yōu)于常規(guī)串聯(lián)諧振變換器和并聯(lián)諧振變換器 ，在 負 載 和輸入變化較大時 ,頻率變化 仍 很小 ，且 全負 載范圍內(nèi)切換 可實現(xiàn) 零電壓轉換 (ZVS)。 關鍵詞： LLC, 半橋諧振電路 , MOSFET, 軟開關上海交通大學工程碩士學位論文 ABSTRACT ~ II ~ Design and Application of LLC Half bridge Resonant Circuit ABSTRACT Modern switching power demands power supply with high power density, smooth EMI signal, and high efficiency, less external ponents. Although there are variable DCDC topology in this field, LLC half bridge resonant circuit has unique advantages because of its ZVS (Zero Voltage Switching) feature. As for other normal resonant circuit, LLC resonant circuit has lots of virtue. Firstly, LLC resonant circuit is able to adjust output when input voltage and output load change in wide range. Meanwhile its switching frequency has little change pares to other normal resonant circuit. Secondly, LLC resonant circuit is able to achieve ZVS within whole operation range. Lastly, in LLC resonant circuit, all the ponents are to achieve ZVS, including all capacitor, leakage inductor and magizing inductor of transformer. In this article, different resonant circuits are contrasted and main advantages of LLC resonant circuit es out through the parison. Then through 90W adaptor project, the optimization proposals are verified in experiment by testing whole board. There are two stages in 90W adaptor, first stage is PFC circuit based on L6563, and second stage is LLC half bridge resonant circuit based on L6599. First part of this article is to conclude virtue and defect of different resonant circuit and introduce the principle. The working feature and principle are explained one by one when circuit working in different period. In second part of this article, LLC half bridge resonant circuit simplification and model build are introduced. Through conversion ratio of LLC resonant circuit, the main design key points are concluded. Some optimization proposals are 上海交通大學工程碩士學位論文 ABSTRACT ~ III ~ raised in the third part of this article, including design key points of main transformer and key ponents selection. They are needed to be verified in experiment. In the last part of this article, by working on project 90W adapter for notebook, the design flowchart is listed step by step. Both PFC circuit and LLC half bridge resonant circuit are included. Meanwhile, the relative problems in experiment are also raised and its solution is provided according to personal point of view. The testing job is not only for this 90W LLC half bridge resonant adaptor, but also other 90W adaptor with different topology. By pared with other topoloies, 90W half bridge LLC has obvious advantage on efficiency. For other factors, it also performs very well. KEY WORDS LLC, Half bridge resonant circuit, MOSFET, ZVS 上海交通大學工程碩士學位論文 符號說明 ~ IV ~ 符號說明 Abbreviations 縮略語 Full spelling 英文全名 Chinese explanation 中文解釋 PFC Power Factor Corrector 功率因數(shù)校正器 ZVS Zero Voltage Switching 零電壓開通 SRC Seires Resonant Circuit 串聯(lián)諧振電路 PRC Parallel Resonant Circuit 并聯(lián)諧振電路 SPRC Seires Parallel Resonant Circuit 串并 聯(lián)諧振電路 ★ 注： 在 此 縮略語 按字母順序排列，并非按文中出現(xiàn)順序排列 。并以 90W 電腦適配器項目為設計目標，對整個系統(tǒng)進行測試， 驗證理論提出的優(yōu)化方案。 本學位論文屬于 不保密 □。在論文的撰寫過程中 老師們 給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感 謝。感謝老師四年來對我孜孜不 倦的教誨，對我成長的關心和愛護。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。 首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎。 申請上海交通大學工程碩士專業(yè)學位論文 LLC半橋諧振電路的設計與應用 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 Design and Application of LLC Half bridge Resonant circuit Author： Dong Yan Specialty: Semiconductor Science Advisor Ⅰ : Prof. Dai Qingyuan Advisor Ⅱ : School of Electronics and Electric Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai， Jan， 20xx 致 謝 時間飛逝， 大學 的學習生活很快就要過去，在這 四年 的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。 回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝 他 耐心的輔導。 保密 □，在 年解密后適用本授權書。 本文 首先對各種諧振變換器的優(yōu)缺點進行了比較，總結出 LLC 諧振變換器的主要優(yōu)點。 通過比較， 90W 半橋諧振適配器在效率方面有著明顯的優(yōu)勢，并在待機功耗等其他方面表現(xiàn)優(yōu)良。串并聯(lián)諧振電路的輸出電壓可高于或低于電源電壓，且負載變化范圍寬，是目前研究領域中較主流的結構。接著通過簡化電路、建立模型研究掌握該電路的工作特性和設計要點。首先是開關頻率優(yōu)化設置，將開關頻率設置在高于第二諧振頻率附近，有效避免工作在容性區(qū)域。上海交通大學工程碩士學位論文 第二章 LLC 半橋諧振電路原理 ~ 5 ~ 第二章 LLC 半橋諧振電路原理 LLC 半橋諧振電路 不同諧振電路的比較 在目前的諧振電路中，串聯(lián)諧振（ SRC）、并聯(lián)諧振（ PRC）和串并聯(lián)諧振（ SPRC）已經(jīng)被業(yè)界所熟知，它們因未能實現(xiàn)零電壓開通而被廣泛應用于開關電源中。 基本電路 LLC 半橋諧振電路中，根據(jù)這個諧振電容的不同聯(lián)結方式，典型 LLC 諧振電 路有兩種連接方式，如下圖 1所示。當輸入電壓下降時，可以通過降低工作頻率獲得較大的增益。 上海交通大學工程碩士學位論文 第二章 LLC 半橋諧振電路原理 ~ 8 ~ 圖 23 T0~T1 工作階段 Operation at T0~T1 ? T1~ T2:Q1 關斷、 Q2 關斷；此時為半橋電路死區(qū)時間，諧振電感上的電流仍為負，諧振電流對 Q1 的輸出電容（ Coss）進行放電，并且對 Q2 的輸出電容（ Coss）進行充電，直到 Q2 的輸出電容的電壓等于輸入電壓（ Vin），為 Q1 下次導統(tǒng)創(chuàng)造零電壓開通的條件。同時，輸出整流二級管 (D1)導通，為輸出端提供能量。輸出端仍由 D1 來傳輸能量。下圖 7 為 LLC 半橋諧振電路在 T4~ T5 工作階段各個元器件工作狀態(tài)。這種情況下，變壓器漏電感由于被輸出電壓所鉗位，因此，它會作為 Lr,Cr 串聯(lián)諧振腔的負載形式存在，而不參與整個諧振過程。對于 ZVS:使開關管的電壓在開通前降到零在關斷時保持為零。零轉換 PWM 變換器的輔助諧振電路只是在開關管開關時工作一段時間，其它時間則停止工作。根據(jù)上面的討論， LLC 諧振變換的直流特性可以根據(jù)不同的工作模式分為三個工作區(qū) ,如下圖所示：容性工作區(qū)；感性工作區(qū)（為期望設計的工作區(qū)）和邊界工作區(qū)?；谶@兩點，如果 LLC 諧振電路可以工作在負載獨立工作點附近，那么其輸出電壓可以在較寬負載變化范圍且相對較窄的開關頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)調(diào)整。下面通過實際分析 2 種情況來討論如何設定最低工作頻率。從上圖 3中也可以看出，輸入直流電壓范圍越寬，其開關頻率范圍也越寬，如果工作在這種情況下， LLC 諧振電路將很難優(yōu)化，這是 LLC 諧振電路的一個主要