llc諧振電路工作原理及參數(shù)設(shè)計(jì)-展示頁
2025-08-03 19:03本頁面
【正文】 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fsfr1 (Phase1 /6) 1/6 ? 設(shè)定初始條件為 :諧振回路中電流到零(在 Q2導(dǎo)通時(shí)間內(nèi) ) ? 此時(shí)間內(nèi) Q1 OFF,Q2 ON,D2 ON ? 變壓器向副邊傳遞能量 ? 因 fsfr1,此階段結(jié)束時(shí)刻，諧振電流 激磁電流 ? Q2關(guān)斷 ? Q2關(guān)斷時(shí)刻 ,二極管 D2電流沒到零 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON Powering the Future Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fsfr1 (Phase2 /6) 2/6 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON ? Q1,Q2,D1 OFF (死區(qū)時(shí)間 ) ? 在上個(gè)階段結(jié)束時(shí) ,Cr中的電流是從右到左的 ,而且沒有回零 ? 在 Q2關(guān)斷時(shí)刻 ,由于電感中的電流不能突變 ,將繼續(xù)向 Coss2中充電 ? 當(dāng) VCoss2≥Vin時(shí) ,Q1的體二極管導(dǎo)通 ? 由于 fsfr1,此時(shí)諧振電流大于勵(lì)磁電流。 Powering the Future Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fs=fr1 (Phase 1/6) Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON 1/6 ? 設(shè)定初始條件為 :諧振回路中電流到零(在 Q2導(dǎo)通時(shí)間內(nèi) ) ? 此時(shí)間內(nèi) Q1 OFF,Q2 ON,D2 ON ? 變壓器向副邊傳遞能量 ? 因 fs=fr1,此階段結(jié)束時(shí)刻，諧振電流與激磁電流剛好相等 ? 變壓器副邊無電流，二極管 D2零電流關(guān)斷，實(shí)現(xiàn) ZCS ? Q2也關(guān)斷 Powering the Future Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fs=fr1 (Phase 2/6) 2/6 ? Q1,Q2,D1,D2 OFF (死區(qū)時(shí)間 ) ? 在上個(gè)階段結(jié)束時(shí) ,Cr中的電流是從右到左的 ,而且沒有回零 ? 在 Q2關(guān)斷時(shí)刻 ,由于電感中的電流不能突變 ,將繼續(xù)向 Coss2中充電 ? 此時(shí)副邊能量由 Cout提供 ,因死區(qū)時(shí)間很短 ,副邊不需要電感 ? 當(dāng) VCoss2≥Vin時(shí) ,Q1的體二極管導(dǎo)通 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON Powering the Future Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fs=fr1 (Phase 3/6) 3/6 ? 在上個(gè)階段結(jié)束時(shí) ,Cr中的電流是從右到左的 ,而且沒有回零 ? 在 Q1體二極管導(dǎo)通時(shí)刻 ,Q1 ON,實(shí)現(xiàn) ZVS開通 ? 當(dāng) Q1 導(dǎo)通后，諧振電流通過 Q1 反向流通，諧振電流大于激磁電流，副邊二極管 D1導(dǎo)通向負(fù)載提供能量 ? 同時(shí) Lm進(jìn)行反向勵(lì)磁 ? 當(dāng) ILs=0時(shí) ,此階段結(jié)束 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON Powering the Future fs=fr1 (Phase 4/6) 4/6 ? 在上個(gè)階段結(jié)束時(shí) ,Cr中的電流是從右向左剛好回零 ? 此時(shí) Q1 ON,Vin 通過變壓器向副邊傳遞能量 ? 諧振電流反向?yàn)閺淖笙蛴?,逐漸變大 ? 因 fs=fr1,諧振電流與激磁電流剛好相等 ,Q1關(guān)斷 ,D1 ZCS關(guān)斷 ,此階段結(jié)束 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout Powering the Future Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fs=fr1 (Phase5 /6) 5/6 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON ? Q1,Q2,D1,D2 OFF(死區(qū)時(shí)間 ) ? 在上個(gè)階段結(jié)束時(shí) ,Cr中的電流是從左到右的 ,而且沒有回零 ? 在 Q1關(guān)斷時(shí)刻 ,由于電感中的電流不能突變 ,Vin向 Coss1充電 ,此時(shí) Coss2放電 ? 此時(shí)副邊能量由 Cout提供 ,因死區(qū)時(shí)間很短 ,副邊不需要電感 ? 當(dāng) VCoss2=0時(shí) ,Q2的體二極管導(dǎo)通 Powering the Future Vin Vout Q1 Q2 Ls Lm Cr n:1:1 D1 D2 Coss1 Coss2 Cout fs=fr1 (Phase6 /6) 6/6 Q1 ON Q2 OFF Q1 OFF Q2 ON Q1 OFF Q2 ON ? 在上個(gè)階段結(jié)束時(shí) ,Cr中的電流是從左到右的 ,而且沒有回零 ? 在 Q2體二極管導(dǎo)通時(shí)刻 ,Q2 ON,實(shí)現(xiàn) ZVS開通 ? 當(dāng) Q2 導(dǎo)通后，諧振電流通過 Q2 反向流通，諧振電流大于激磁電流，副邊二極管 D2導(dǎo)通向負(fù)載提供能量 ? 同時(shí) Lm進(jìn)行正向勵(lì)磁 ? 當(dāng) ILs=0時(shí) ,此階段結(jié)束 當(dāng) fs=fr1時(shí)，從上面的分析及波形可以看到，原邊電流波形為正弦波，Q1,Q2 都是 ZVS,副邊二極管 D1,D2 都是 ZCS。 對(duì)于諧振電路而言，要使其呈現(xiàn)感性狀態(tài)，必須使外加激勵(lì)的頻率高于諧振頻率。 通常將 LLC諧振變換器設(shè)計(jì)工作在區(qū)域 1和 2，工作區(qū)域 3 是ZCS工作區(qū)。由直流特性曲線可知： ① 當(dāng) fsfr2時(shí)， MOSFET工作在 ZVS區(qū)域，對(duì)于 MOSFET而言， ZVS模式下開關(guān)損耗較 ZCS模式要?。? ② 在輕載時(shí)， LLC諧振變換器的開關(guān)頻率變化很小，即使在空載時(shí)它也具備零電壓開關(guān)能力。因此，出現(xiàn)了特性較好的諧振變換器 LLC結(jié)構(gòu)。由直流特性曲線可知： ① 當(dāng) fr2fsfr1時(shí)， MOSFET工作在 ZCS區(qū)域，對(duì)于MOSFET而言， ZVS模式下開關(guān)損耗較 ZCS模式要?。? ② 為了滿足 ZVS， fsfr1，這樣低頻諧振點(diǎn)沒有利用。 Powering the Future SPRC（串并聯(lián)諧振電路） +***1Q 2Q srC rL pn snsn 1RD2RDfCinV outV+prC串并聯(lián)諧振電路有兩種形式。 與 SRC相比， PRC優(yōu)點(diǎn)：在輕載時(shí)，頻率變化不大即可保證輸出電壓不變。 Powering the Future PRC（并聯(lián)諧振電路） +***1Q 2QrC rLpn sn sn 1RD2RDfCinVoutV+Powering the Future PR
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