LLC谐振半桥工作原理

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1、------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxxLLC谐振半桥工作原理【精品文档】LLC谐振半桥工作原理引言随着开关电源的发展，软开关技术得到了广泛的发展和应用，已研究出了不少高效率的电路拓扑，主要为谐振型的软开关拓扑和PWM型的软开关拓扑。近几年来，随着半导体器件制造技术的发展，开关管的导通电阻，寄生电容和反向恢复时间越来越小了，这为谐振变换器的发展提供了又一次机遇。对于谐振变换器来说

2、，如果设计得当，能实现软开关变换，从而使得开关电源具有较高的效率。LLC谐振变换器实际上来源于不对称半桥电路，后者用调宽型(PWM)控制，而LLC谐振是调频型（PFM）。一、LLC谐振变换器原理【精品文档】【精品文档】图1LLC谐振原理图图2LLC谐振波形图图1和图2分别给出了LLC谐振变换器的电路图和工作波形。图1中包括两个功率MOSFET（S1和S2），其占空比都为0.5；谐振电容Cs，副边匝数相等的中心抽头变压器Tr，Tr的漏感Ls，激磁电感Lm，Lm在某个时间段也是一个谐振电感，因此，在LLC谐振变换器中的谐振元件主要由

3、以上3个谐振元件构成，即谐振电容Cs，电感Ls和激磁电感Lm；半桥全波整流二极管D1和D2，输出电容Cf。LLC变换器的稳态工作原理如下：1）（t1，t2）当t=t1时，S2关断，谐振电流给S1的寄生电容放电，一直到S1上的电压为零，然后S1的体内二级管导通。此阶段D1导通，Lm上的电压被输出电压钳位，因此，只有Ls和Cs参与谐振。2）（t2，t3）当t=t2时，S1在零电压的条件下导通，变压器原边承受正向电压；D1继续导通，S2及D2截止。此时Cs和Ls参与谐振，而Lm不参与谐振。3）（t3，t4）当t=t3时，S1仍然导通，

4、而D1与D2处于关断状态，Tr副边与电路脱开，此时Lm，Ls和Cs一起参与谐振。实际电路中Lm>>Ls,因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。4）（t4，t5）当t=t4时，S1关断，谐振电流给S2的寄生电容放电，一直到S2上的电压为零，然后S2【精品文档】【精品文档】的体内二级管导通。此阶段D2导通，Lm上的电压被输出电压钳位，因此，只有Ls和Cs参与谐振。5）（t5，t6）当t=t5时，S2在零电压的条件下导通，Tr原边承受反向电压；D2继续导通，而S1和D1截止。此时仅Cs和Ls参与谐振，Lm上的电压被输出

5、电压箝位，而不参与谐振。6）（t6，t7）当t=t6时，S2仍然导通，而D1和D2处于关断状态，Tr副边与电路脱开，此时Lm，Ls和Cs一起参与谐振。实际电路中Lm>>Ls，因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。L6599的软启动电路Pin12加上Vcc电压后，给Pin1(CSS)外接电容C13充电，此时C13可视为短路，R36与R32并联，电阻减少，L6599的振荡频率升高，电源功率下降，当C13充满电时，此时C13可视为开路，振荡频率由R32决定，振荡频率降低，电源输出正常，由此实现变频软启动功能。同时，VD

6、C通过R20、R21、R22串联电阻及R30分压输入Pin7(Line)，R30上并联的电容用来旁路噪声干扰。Pin7(Line)电压低于1.25V关闭IC，高于1.25V低于6V时，IC正常工作，通过对VDC的电压检测，实现欠压保护功能。IC完成软启动后，内部振荡器开始振荡，在Pin15(HVG)与Pin11(LVG)输出如图所示的两个占空比接近50%的脉冲，驱动MOS管开始工作。FSFR1700XS稳压原理次级电压通过取样电阻加在光耦（PC2）内发光管上，并与U402（TL431）的基准电压进行比较，U402的稳压值由上偏电

7、阻R428和并联的下偏电阻R429、R430决定，稳压值由此公式算得：Vo=[R428/R29//R430+1]*1.5V当负载由满载转向空载时，引起输出电压上升，ICS1（TL431）1脚的电压将上升，而1脚的电压是稳定在2.5V的，这将引起3-2脚间流过的电流增大，光耦（PC2）内发光二极管的电流增大，光耦内光敏三级管流过的电流也增大，光敏三级管相当于一个可变电阻，此时内光敏管电阻变小，引起IC振荡频率升高，使输出电压下降，反之，当负载由空载转向满载时，输出电压降低，必然引起IC振荡频率降低，调节输出电压升高，实现了稳压的目

8、的。【精品文档】