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LLC工作原理分析目录目录一、原理简介一、原理简介 1.0 简介软开关 1.1 LLC三种工作状态： fs=fR1、 fs>fR1、 fR2fR1工作过程 1.4 fR2

2021/8/234 最新 PPT LLC三种工作状态 对于谐振电路而言，为了实现ZVS，要使其呈现感性状态，必须使外加激励的频率高于谐振频率因此对于LLC，其最小开关频率不能低于fR2从开关频率与谐振频率的关系来看，LLC的工作状态分为三种：fs=fR1fs>fR1fR2

随着谐振电流逐渐增大，到t2时刻，谐振电流为正，顺向流过Q1，直至Q1关断 t3-t4为死区时间，过程与t0-t1时段相同随后下管Q2开通，开始另一半周的工作，其过程与Q1导通期间的过程相同从上面的波形可以看到，当fs=fR1的时候，原边电流波形为正弦波，Q1,Q2都是ZVS,副边二极管D1,D2都是ZCS2021/8/238 最新 PPT fs>fR1时工作波形当fs=fR1及fs>fR1时，励磁电感不参与谐振，其特性就是一个串联谐振的特性当fs>fR1时，LLC原边实现ZVS，副边实现ZCS，副边二极管工作在电流断续的状态2021/8/239 最新 PPT fs>fR1时工作过程 在t0时刻前，Q1关断，Q2导通，谐振电流通过变压器耦合到副边，副边二极管D1关断，D2导通，向负载传递能量变压器两端的电压被输出箝位，励磁电流线性增大 到t0时刻，下管Q2关断原边谐振电流向Coss1和Coss2充电，使Q1两端电压在死区结束前能降到0由于fs>fR1,此时谐振电流大于励磁电流因此谐振电流迅速减小到励磁电流在谐振电流减小到励磁电流前，变压器副边仍有电流流动，变压器原边仍被箝位，因此谐振电流的下降斜率为（Vc-n.Vo)/Lr, Vc为谐振电容上的电压。

副边整流二极管D2上的电流逐渐减小，当协整电流等于励磁电流的时候，D2的电流减小到0，实现ZCS.2021/8/2310 最新 PPT fs>fR1时工作过程 在t1时刻前，Q1两端的电压为零，励磁电流通过Q1的体二极管流通此时使Q1开通，Q1便是ZVSQ1导通后，Ls,Cr开始另一半周的谐振副边二极管D1导通 在t2时刻，谐振电流反向，直至t3时刻Q1关断，开始另一半周的工作，其工作过程与t0-t3相同2021/8/2311 最新 PPT fR2

因此到t2时刻，谐振电流与谐振电流相等副边二极管电流降为0，自然关断此后，Lr,Cr与原边激磁电感Lm构成谐振，由于谐振频率很低，t2-t3的时间远小于开关周期，因此电流近似为线性变化在t3时刻，Q1关断原边电流向Coss2充电，使下管Q2能实现零电压开通t4时刻，Q2导通，开始另一半周的工作，其过程与t0-t4相同2021/8/2314 最新 PPT FHA等效模型 对于谐振回路，起主导作用的是激励的基波成分,因此我们用基波等效（FHA)来等效输入模型分析电路 对于谐振回路的输入端，也就是Q1,Q2连接点，我们通常称为半桥中点，其电压波形为一个幅值为Vdc的方波2021/8/2315 最新 PPT  从归一化的增益公式，我们可以看到，影响LLC增益的因素有fn,k,Q. 对于fn,通常我们希望它稳态时为1 2021/8/2316 最新 PPT K值分析我们可以改变k的数值，得到不同的Q值曲线图 从上面不同的Q值曲线上，我们可以看到，K值越小，Q值曲线越陡峭，要获取相同增益时，频率变化越小 那么K值是不是越小越好呢？答案是K值并不是越小越好。

K值越小，意味着相对于相同的Lr, 励磁电感Lm要越小，开关管的损耗会增大 K值越大Lm越大环路反应越慢，但开关管损耗越小其效率越高，在实际应用中我们可按需要去调整其大小值通常情况下，我们把K值取在7-12之间 在Lr较小Cr较大（比如用漏感作谐振电感的变压器）时，在满足增益的前提下，K值有时取到14-17 来减小开机瞬间谐振回路的电流应力2021/8/2317 最新 PPT Q值分析 从曲线上我们可以看到，Q值越小，Q值曲线越陡峭，Q值曲线的右侧为ZVS区域因此我们可以找到Q值取值的最大值Qmax，它为LLC最大的直流增益Mmax与Q值曲线相交的最大值，这一点是保证在Mmax下，也就是对应最小频率下能实现ZVS的临界条件如果选择的Q值大于Qmax, LLC将会进入ZCS区域 可以通过对LLC谐振回路的等效阻抗推导出Qmax. 在设计中，为了留有一定的裕量，我们通常取Q值为Qmax的90%-95%2021/8/2318 最新 PPT LLC的阻抗特性2021/8/2319 最新 PPT 设计步骤一、已知条件1、输入电压范围：VinMIN—VinMAX(Vdc)2、额定输入电压：VinNOM(Vdc)3、额定输出电压：Vout(Vdc)4、输出最大功率：Pout5、选择谐振频率：fr二、求1、计算变压器匝比：n2、计算最大增益Mmax、最小增益Mmin3、计算最大工作频率frmax、工作频最小频率frmin4、计算Q、Cr、Lr、Lm2021/8/2320 最新 PPT 设计相关计算公式2021/8/2321 最新 PPT 举例一、已知条件输入电压范围：350—410Vdc额定输入电压：395Vdc额定输出电压：12Vdc（25A）输出最大功率：Pout=300W选择谐振频率：fr=115KHz二、计算2021/8/2322 最新 PPT 问题讨论一、输出电流不对称 目前知道有三种原因： 1.变压器输出两个绕组对次级的漏感不对称，可并绕解决。

2.PCB板上变压器与两整流管之间走线长度相差大，PCB排板注意 3.驱动信号不对称，可试节驱动电路参数使其对称2021/8/2323 最新 PPT •9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定Sep-24 Sep-24 Wednesday, September 11, 2024•10、低头要有勇气，抬头要有低气10:22:56 10:22:56 10:22 9/11/2024 10:22:56 AM•11、人总是珍惜为得到Sep-24 10:22:56 10:22 Sep-24 11-Sep-24•12、人乱于心，不宽余请10:22:56 10:22:56 10:22 Wednesday, September 11, 2024•13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己Sep-24 Sep-24 10:22:56 10:22:56 11 September 2024•14、抱最大的希望，作最大的努力9/11/2024 10:22:56 AM10:22:56 Sep-24•15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么September 2410:22 AMSep-24 10:22 11 September 2024•16、业余生活要有意义，不要越轨。

9/11/2024 10:22:56 AM10:22:56 9/11/2024•17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息10:22:56 AM10:22 AM10:22:56 Sep-24谢谢大家谢谢大家2021/8/2324 最新 PPT •9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定Sep-24 Sep-24 Wednesday, September 11, 2024•10、低头要有勇气，抬头要有低气10:22:56 10:22:56 10:22 9/11/2024 10:22:56 AM•11、人总是珍惜为得到Sep-24 10:22:56 10:22 Sep-24 11-Sep-24•12、人乱于心，不宽余请10:22:56 10:22:56 10:22 Wednesday, September 11, 2024•13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己Sep-24 Sep-24 10:22:56 10:22:56 11 September 2024•14、抱最大的希望，作最大的努力9/11/2024 10:22:56 AM10:22:56 Sep-24•15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。

September 2410:22 AMSep-24 10:22 11 September 2024•16、业余生活要有意义，不要越轨9/11/2024 10:22:56 AM10:22:56 9/11/2024•17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息10:22:56 AM10:22 AM10:22:56 Sep-24谢谢大家谢谢大家2021/8/2325 最新 PPT •9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定11-9月-2411-9月-24Wednesday, September 11, 2024•10、低头要有勇气，抬头要有低气9/11/2024 10:22:56 AM•11、人总是珍惜为得到11-9月-24**Sep-24 11-Sep-24•12、人乱于心，不宽余请Wednesday, September 11, 2024•13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己11-9月-2411-9月-24**11 September 2024•14、抱最大的希望，作最大的努力11 九月 2024**11-9月-24•15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么九月 24*11-9月-24*11 September 2024•16、业余生活要有意义，不要越轨。

9/11/2024•17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息11-9月-24谢谢大家谢谢大家2021/8/2326。