LLC諧振變換器電路原理圖

上圖所示為L(zhǎng)LC諧振變換器的工作原理圖，由圖中我們知道LLC即為諧振槽參數(shù)：諧振電感Lr，諧振電容Cr，激磁電感Lm；其中，諧振電感和激磁電感都可以整合到變壓器T中；理想的LLC諧振變換器工作波形如下圖所示：

過(guò)諧振

如上圖所示為過(guò)諧振階段，藍(lán)色和綠色為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，紅色為諧振電流；該階段開(kāi)關(guān)頻率fs高于諧振頻率fr，所有開(kāi)關(guān)均為軟開(kāi)通；

諧振點(diǎn)

上圖所示為諧振點(diǎn)，該階段的開(kāi)關(guān)頻率fs等于諧振頻率fr，所有開(kāi)關(guān)均為軟開(kāi)關(guān)；此時(shí)諧振電流為理想的正弦波，所用LLC增益表達(dá)式也是在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出；

欠諧振

上圖所示為L(zhǎng)LC諧振變換器的欠諧振階段，該階段開(kāi)關(guān)頻率fs小于諧振頻率fr，開(kāi)關(guān)頻率低于一定值時(shí)會(huì)進(jìn)入容性區(qū)，容性區(qū)內(nèi)開(kāi)關(guān)開(kāi)通為硬開(kāi)通，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意最小開(kāi)關(guān)頻率的把控；

當(dāng)負(fù)載較輕，輸出電壓相對(duì)較低，LLC諧振變換器會(huì)工作在過(guò)諧振狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)關(guān)頻率會(huì)變的很高，理想的LLC增益曲線(xiàn)如下所示：

理想LLC諧振變換器增益曲線(xiàn)

但是考慮到實(shí)際情況，變壓器設(shè)計(jì)會(huì)存在寄生電容Cp，副邊整流橋也會(huì)存在寄生電容Coss，如下圖所示：

考慮寄生參數(shù)

此時(shí)LLC諧振變換器工作在欠諧振的平臺(tái)階段會(huì)存在高頻震蕩，如下圖所示：

考慮寄生參數(shù)的欠諧振過(guò)程

從上圖中我們能看出，在欠諧振平臺(tái)階段(LLC諧振階段)出現(xiàn)了高頻震蕩，該震蕩產(chǎn)生原因是變壓器副邊寄生電容等效到原邊和諧振槽參數(shù)共同諧振導(dǎo)致的，此時(shí)的等效電路如下圖所示：由于在高頻時(shí)Cp的阻抗遠(yuǎn)小于Lm，高頻震蕩的頻率近似為Cr、Lr、Cp的諧振頻率；

高頻震蕩的等效電路

同時(shí)，寄生電容Cp還會(huì)產(chǎn)生其他的不利影響，當(dāng)考慮Cp時(shí)在低壓輕載輸出時(shí)，LLC增益曲線(xiàn)不再是理想的單調(diào)曲線(xiàn)，在頻率高到一定值后，增益曲線(xiàn)會(huì)發(fā)生上翹，如下圖所示：

考慮寄生電容的增益曲線(xiàn)

考慮寄生電容增益曲線(xiàn)如上圖所示，其中，紅色為不考慮寄生電容增益曲線(xiàn)，藍(lán)色為考慮寄生電容增益曲線(xiàn)；從圖中可以看出，由于寄生電容的存在，增益曲線(xiàn)不在單調(diào)，這給LLC諧振變換器的控制帶來(lái)困難，常用的解決辦法是在增益上翹時(shí)引入burst mode控制方式；