LLC变换器拓扑与特点简析
llc变换器工作模态 (f=fs)
拓扑与特点
以半桥llc谐振变换器为例，主开关q1、q2构成半桥结构，其驱动信号为固定占空比50%的互补信号，并且在上下桥臂之间应有死区时间。
谐振电感ls、谐振电感cs和变压器励磁电感lm共同构成谐振槽路，具有两个谐振频率：
谐振电感ls和谐振电感cs产生的串联谐振频率
谐振电感ls、谐振电感cs和变压器励磁电感lm产生的串并联谐振频率
并且 fs > fm 。
工作频率f=fs时llc工作模态
工作频率f = fs时，llc变换器工作在软开关状态。
如下图所示，t0~t1时刻，llc开关管在导通前，电流先从开关q1的体二极管（s到d）内流过，q1漏源之间电压被箝位在接近0v（二极管压降）。t1时刻驱动信号有效，则q1导通，实现零电压导通。
工作过程
阶段1/6： t0 ~ t1
q1关断，q2开通
d1关断，d2开通
励磁电感lp电压被变压器钳位在-n倍输出电压上：vlp = -n × vout
cs与ls以频率fs谐振
输出能量来自cs与ls
该阶段持续到q2关断为止
**阶段2/6：**t1 ~ t2
q1、q2均关断（死区）
d1、d2均关断
变压器副边开路，因而lp也参与谐振
谐振电流i(ls+lp)给cosss2充电，同时给coss1放电，直至v(coss1)=vin，q1体二极管开始续流
该阶段持续到q1开通为止
**阶段3/6：**t2 ~ t3
q1开通，q2关断
d1导通，d2关断
励磁电感lp电压被变压器钳位在n倍输出电压上：vlp = n × vout
cs与ls以频率fs谐振
电流流经q1返回到输入源vin（q1工作在第3象限）
该阶段持续到谐振电流i(ls)=0为止
**阶段4/6：**t3 ~ t4
q1开通，q2关断
d1导通，d2关断
励磁电感lp电压被变压器钳位在n倍输出电压上：vlp = n × vout
cs与ls以频率fs谐振
能量由输入vin流向输出vout
该阶段持续到q1关断
阶段5/6： t4 ~ t5
q1、q2均关断（死区）
d1、d2均关断
变压器副边开路，因而lp也参与谐振
谐振电流i(ls+lp)给cosss1充电，同时给coss2放电，直至v(coss2)=0，q2体二极管开始续流
该阶段持续到q2开通为止
阶段6/6： t5 ~ t6
q1关断，q2开通
d1关断，d2开通
励磁电感lp电压被变压器钳位在-n倍输出电压上：vlp = -n × vout
cs与ls以频率fs谐振
电流流经q2（q2工作在第3象限）
输出能量来自cs与ls
该阶段持续到谐振电流i(ls)=0为止
此后继续阶段1/6
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并且 fs > fm 。
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如下图所示，t0~t1时刻，llc开关管在导通前，电流先从开关q1的体二极管（s到d）内流过，q1漏源之间电压被箝位在接近0v（二极管压降）。t1时刻驱动信号有效，则q1导通，实现零电压导通。
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该阶段持续到q1开通为止
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cs与ls以频率fs谐振
电流流经q1返回到输入源vin（q1工作在第3象限）
该阶段持续到谐振电流i(ls)=0为止
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cs与ls以频率fs谐振
能量由输入vin流向输出vout
该阶段持续到q1关断
阶段5/6： t4 ~ t5
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d1、d2均关断
变压器副边开路，因而lp也参与谐振
谐振电流i(ls+lp)给cosss1充电，同时给coss2放电，直至v(coss2)=0，q2体二极管开始续流
该阶段持续到q2开通为止
阶段6/6： t5 ~ t6
q1关断，q2开通
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