LLC型串并联谐振变换器参数分析与运用.
LLC谐振电路工作原理及参数设计
llc谐振电路工作原理及参数设计contents •LLC谐振电路工作原理•LLC谐振电路参数设计•LLC谐振电路优化与控制•LLC谐振电路应用案例•LLC谐振电路发展与挑战•参考文献目录CHAPTERLLC谐振电路工作原理连续模式断续模式工作模式电路组成工作过程输入变压器将直流电压转换为交流电压，并通过输出变优点030201CHAPTERLLC谐振电路参数设计频率范围频率稳定性操作频率增益LLC谐振电路的增益通常由放大器和反馈网络决定。
在设计时，需要考虑增益的平坦度和稳定性，以确保良好的频率响应和信号质量。
效率高效率是LLC谐振电路的重要性能指标之一。
为了实现高效率，需要考虑功率匹配和电路损耗。
采用有效的匹配网络和低损耗元件可以提高电路的效率。
增益和效率阻抗匹配输入阻抗LLC谐振电路的输入阻抗需要根据放大器的输入阻抗进行匹配。
这可以保证信号的有效传输和防止信号反射。
输出阻抗输出阻抗也需要进行匹配，以确保信号的完整传输和防止信号反射。
这可以通过使用合适的输出网络和元件来实现。
稳定性与可靠性稳定性可靠性CHAPTERLLC谐振电路优化与控制优化方法03功率控制控制方法01电压控制02电流控制参数设计谐振频率占空比负载阻抗CHAPTERLLC谐振电路应用案例案例1：节能荧光灯电子镇流器描述01工作原理02参数设计03描述案例2：开关电源工作原理参数设计描述工作原理参数设计案例3：电磁炉CHAPTERLLC谐振电路发展与挑战发展背景介绍发展历程当前状况虑多个因素，如负载条件、电源电压、电路拓扑等，设计过程较参数设计复杂定性的元件，因此制造成本相对较高，需要优化设计以降低成本。
制造成本高稳定性问题可靠性问题挑战CHAPTER参考文献参考文献参考文献1参考文献2参考文献3WATCHING。
R,L,C串并联谐振电路特性分析及应用资料
R、L、C串/并联谐振电路的特性分析及应用摘要：本文对RLC串联、RLC并联及RL-C并联三种谐振电路的阻抗Z、谐振频率 、及品质因数Q三种特性进行了分析。
其中品质因数Q是电路在谐振状态下最为重要的电路特性，我们从Q的几种定义出发，着重研究了它对三种最基本的谐振电路的几个重要影响。
同时简单介绍了串/并联谐振电路在生活中的具体应用。
关键词：谐振电路；谐振特性；品质因数目录0 引言： (1)1 RLC串联与RLC并联及RL-C并联电路阻抗及谐振频率 (2)1.1 RLC串联电路的阻抗及谐振频率 (2)1.2 RLC并联电路的阻抗及谐振频率 (2)1.3 RL-C并联电路的阻抗及谐振频率 (3)2 R、L、C串/并联电路的品质因数Q (3)2.1 电路的品质因数Q (3)2.2 谐振电路的品质因数Q的几点重要性 (4)2.2.1 Q对回路中能量交换及能量储存的影响 (4)2.2.2 Q值与谐振电路的选择性 (4)2.2.2.1 Q值与串联谐振电路的选择性 (4)2.2.2.2 Q值与RL-C并联谐振电路的选择性 (6)2.2.2.3 RLC并联谐振回路与RL-C并联谐振回路的品质因数的统一性 (9)3 谐振电路在生活中的应用 (11)0 引言：构成各种复杂电路的基础通常是RLC 串/并联谐振电路，本文就简单介绍了其三种连接方式如图，而了解这些基本电路的频率特性对于理解更复杂的电路甚至实用电路是非常有益的,并且对于深入了解其它重要的相关特性是十分有帮助的。
本文简单阐述了下面三种电路图的Z 、ω及Q 以及一些具体实际的应用。
下面是R 、L 、C 串/并联谐振电路的简图，如图1，图2，图3所示。
•R U•L U＋•U•C U图1,串联谐振电路RLC•U— 图2，并联谐振电路RLC图3,并联谐振电路C RL -1 RLC 串联与RLC 并联及RL-C 并联电路阻抗及谐振频率 1.1 RLC 串联电路的阻抗及谐振频率由图1知RLC 串联电路的复阻抗Z 和阻抗z 分别为()()22111CL R z L L j R C jL j R Z ωωωωωω-+=-+=-+=电路中的I 和z 以及U 之间的关系为：()221CL R U zU I ωω-+==(1)由于谐振时01=-C L ωω，故谐振时的电流 R U I I =00为。
了解LLC在谐振应用中的结构
了解LLC在谐振应用中的结构谐振式LLC拓朴，串联谐振式变换器(SRC)中的成员开始广泛地应用于消费类电子产品中，如LCD TV及PDP电视。
在这些应用中，需要高的安全性，可靠性及低的EMI，防止产品在移动及工作中失效。
为面对这些挑战，ONSEMI给出了新款的控制器NCP1395(低压驱动)和NCP1396(高压驱动)，致力于推动LLC型谐振电源。
当然，在此设计之前，要先了解谐振式电路结构及应用注意。
LLC变换器LLC变换器采用两个串联电感和一个串联电容，图1示出谐振电路的简化电路。
Ls是串联电感，Cs是串联电容，Lm是励磁电感。
图1 采用半桥电路驱动的LLC谐振电路简化的工作原理是：用两个50%占空比的脉冲去驱动QA和QB，以高压方波加到结点HB，用调节开关频率的方法控制功率流到输出侧，用变压器隔离初次级，励磁电感扮演二次侧电感Lm的角色，串入的电感Ls也可以是一个独立元件，或者与变压器磁集成。
在此情况下，令初次级的耦合退化，自然地增加漏感，以形成谐振元件，这里PROS和CONS包括了漏感元件。
在变压器中，成本及体积都降下，但是要保持精确的感量及谐振会增加难度。
在研究谐振变换器时，传统上要减少无源元件。
按图2安排，高压方波信号被取代。
按照基本概念，首先由谐波去近似(FHA)。
因为我们在操作一个LC 滤波器时，所有谐波可以考虑被拒绝，仅有基波通过。
当然这个状态保持时间由控制器驱动在谐振频率处。
图2提供一个简化的谐振槽路，实际点处的串联阻抗(Ls和Cs) 还要与对应负载并联。
图2 LLC谐振电路的实际阻抗网络谐振频率在两个不同的频率之间变化，取决于负载大小。
1，R L=0，短路，Lm消失，Zseries为短路，串联谐振点为：(1)在Fsw = Fs处，Zseries变为短路，AC传输功能降到1 (或0db)。
2，R L = ∞，轻载或空载条件下，Lm以与Ls串联形式出现，整个网络谐振在Fmin处。
LLC谐振变换器研究与设计.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＺＶＳ，ＺＣＳ，ＦＨＡ，ｓｍａｌｌｓｉｇｎａｌｍｏｄｅｌＩＩＩ
ａｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ａｎｄａｌｓｏｂｒｉｎｇｓ
ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｏｔｏｆｂｅｎｅｆｉｔｓｆｏｒＥＭＣｄｅｓｉｇｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｈａｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｗｈｉｃｈｈａｓＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍｏｄｅｍｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ．
陈静
２０１３年５月
独创性声明
本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：盏也日期：！：堡生三墨圣≈嚼学位论文使用授权书
Ｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｗａｖｅｆｏｒｍｏｆＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｎｅａｃｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴｈｅｎｔｈｅＦＨＡｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＦｉｒｓｔＨａｒｍｏｎｉｃＡｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ，ＳＯｔｈａｔｔｈｅｓｔｅａｄｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ａｕｓｅｆｕｌｍｅｔｈｏｄｏｆ
LLC谐振电路工作原理及参数设计
2
3
针对该公司LLC谐振电路的拓扑结构，进行了详细的分析，包括输入、输出端口设计、磁性元件选择等。
电路拓扑
深入探讨了LLC谐振电路的工作原理，包括工作模态、阻抗特性、传输特性等。
工作原理
根据分析结果，针对该LLC谐振电路的设计进行了优化，提高了电路性能和效率。
设计优化
03
参数优化
针对该产品中LLC谐振电路的性能测试结果，对元件参数进行了优化设计，以提升电路性能。
体积和成本
转换效率，包括轻载和重载下的效率
电磁干扰(EMI)性能
根据实际工程经验，结合电路拓扑、控制方式、磁性元件等关键因素，进行多方案尝试和对比实验验证
优化方法选择
利用仿真软件进行电路性能仿真，通过调整元件参数、改变控制策略等方式，得到最优电路控制策略和元件参数组合
运用数学方法，如梯度下降法、遗传算法等，结合电路性能数学模型，求解最优电路控制策略和元件参数组合
LLC谐振电路工作原理
LLC谐振电路因其高效率、高可靠性、低噪声等优点，被广泛应用于通信、电力电子、自动化控制等领域。
特别是在通信领域，由于其高效节能、体积小、重量轻等优势，LLC谐振电路已成为基站、交换机、路由器等通信设备的首选电源解决方案。
LLC谐振电路应用场景
LLC谐振电路元件参数设计
02
xx年xx月xx日
《llc谐振电路工作原理及参数设计》
目录
contents
LLC谐振电路概述LLC谐振电路元件参数设计LLC谐振电路仿真与分析LLC谐振电路优化设计LLC谐振电路制作与调试LLC谐振电路案例分析
LLC谐振电路概述
01
LLC谐振电路是一种高频、高压、大功率的开关电源变换器，由两个电感（一个主电感，一个辅助电感）和两个电容（一个主电容，一个辅助电容）组成。
LLC谐振转换器之分析
LLC谐振转换器之分析飞兆半导体特稿2009年6月LLC谐振转换器之分析作者：飞兆半导体欧洲功率转换及工业产品市场开发经理Jon Harper 引言/摘要全球对降低能耗的需求正在促进节能技术的推广。
在70W - 500W交流输入电源中，由于LLC谐振转换器(效率通常在90%以上) 的效率高于标准电源拓扑，所以其运用越来越广泛。
本文阐释了谐振转换器高效的原因，并探讨了LLC谐振转换器的功能和优势，最后简要分析了一个采用FSFR2100 LLC谐振转换器的电源。
采用谐振转换器的理由把能耗降至最低有许多好处：减少温室气体排放；减少不可再生能源的使用，以及降低运行电源的生命周期成本。
电源节能倡议不仅建议或规定不同负载条件下电源的效率，而且还包括了对待机功耗的要求。
在美国加州，50W以上的外部适配器的满负载效率必须大于85%。
80PLUS等自愿性倡议要求电源在20%、50%和100%不同负载条件下的效率都大于80%。
而欧盟正在对20大类产品进行评估，旨在于整个欧洲范围内推出节能规范，在其它地区的既有规范和自愿性标准预计将对欧盟规范有重大影响。
功率因数校正(PFC) 前端是电源常用的一项额外功能，例如80PLUS倡议就要求采用PFC的功能。
PFC可以节省耗电量，避免建筑物内第三阶谐波电流造成的一些问题，而PFC电路一般能产生380V-400V左右的恒定电压，这种窄输入电压范围大大有利于谐振拓扑的采用。
以往，前级临界连续Boost升压PFC和后级双管正激拓补，都是100W – 300W功率因数校正电源的首选拓扑，这种情况直到最近才有所改变。
这种拓扑简明易懂，是隔离型降压拓扑(正激拓扑) 的衍生结构，利用两个晶体管代替一个晶体管，可尽量减小晶体管成本，简化变压器设计。
此外，这种拓扑能够处理很宽的输入电压范围，具有很好的轻负载调节性能。
不过，它需要一个很大的输出电感，在大负载条件下的效率低于谐振转换器。
谐振转换器中的零电压开关谐振转换器的高效率优势源于它采用了零电压开关 (ZVS) 技术 [注1]。
LLC谐振变换器参数设计精品
LLC谐振变换器参数设计精品首先，LLC谐振变换器的参数设计需要考虑以下几个方面：输入和输出电压、频率、功率、效率、开关频率、磁性元件和电容等。
输入和输出电压是LLC谐振变换器的基本参数之一、输入电压决定了系统能否正常工作，稳定的输入电压是保证系统稳定性的前提。
输出电压则是根据具体应用需求来确定的，需要根据负载要求和系统功率需求来选择。
频率是LLC谐振变换器的另一个重要参数。
频率不仅决定了系统的工作状态，还影响了输出波形和效率。
通常情况下，选择合适的谐振频率可以提高系统的效率和稳定性。
功率是LLC谐振变换器设计中关键的参数之一、根据所需的输出功率和电压，可以确定变换器的输入功率，进而选择适合的开关器件和磁性元件。
在设计过程中，需综合考虑功率损耗、效率等因素。
效率是衡量LLC谐振变换器性能的重要指标。
合理的参数设计可以提高系统的效率，同时减少能量损失。
在参数设计中，需注意选取合适的电容、电感和开关频率等。
开关频率是LLC谐振变换器中需要考虑的另一个重要参数。
合适的开关频率可以提高系统的功率密度和效率。
但是过高的频率会增加开关损耗，过低的频率则会增加磁性元件的体积和重量。
磁性元件包括变压器和电感。
变压器的参数设计需要考虑输入输出电压比例、功率以及频率等因素。
电感的参数设计需要根据所需的电流和输出功率来选择。
合理的磁性元件设计可以提高系统的效率和稳定性。
最后，电容的参数设计也需要考虑进来。
合适的电容可以提高系统的稳定性和效率。
电容的选择需要综合考虑系统的频率和功率等因素。
综上所述，LLC谐振变换器的参数设计需要综合考虑输入和输出电压、频率、功率、效率、开关频率、磁性元件和电容等多个因素。
合理的参数设计可以提高系统的稳定性和性能，保证系统的正常工作。
LLC谐振电路工作原理及参数设计
LLC谐振电路工作原理及参数设计工作原理：1.负载谐振阶段：在负载谐振阶段，MOSFET开关管打开，电流从输入电源进入输出负载，而电感储能，谐振电容负责产生谐振回路。
由于负载谐振，电流连续存在，电压波形接近正弦波，减小了开关损耗和开关电磁干扰。
2.变压器谐振阶段：在变压器谐振阶段，MOSFET开关管关闭，存储在电感中的能量开始释放，能量在变压器和电容之间往复传输。
电容负责过滤电流中的高频分量，而电感负责限制电流的变化率，实现低开关噪声和小开关损耗。
在一定的频率范围内，变压器的自谐振频率与电容和电感参数的选择相关。
参数设计：1.谐振频率：谐振频率的选择可以根据电源和负载的要求进行优化。
一般来说，初始设计时可以选择频率较低的谐振频率，这样可以减小开关损耗和电磁干扰。
同时，还需要考虑到电感和谐振电容参数的合适选择，以避免谐振频率过低或过高，影响转换效率和稳定性。
2.谐振电容：谐振电容的选择可以根据谐振频率和电流要求来确定。
谐振电容的主要作用是在谐振过程中过滤高频分量。
较大的谐振电容可以减小开关电压应力，但也会增加功耗。
因此，需要在谐振电容大小和功耗之间进行合理的权衡。
3.电感参数：电感参数的选择通常由输入电压、输出功率和谐振频率等决定。
较小的电感值可以减小开关器件的电流冲击，降低开关损耗，但也可能影响电压稳定性。
因此，在设计中需要综合考虑电感值和其他元件参数的匹配。
4.开关管参数：开关管的参数设计主要涉及电压和电流的选择。
需要根据输入/输出电压、电流和负载特性等来选择合适的MOSFET开关管，确保工作在可靠的工作范围内，同时还要考虑开关损耗和热耗散等方面。
总之，LLC谐振电路的工作原理是通过充分利用谐振特性实现高效率的电源转换。
参数设计需要综合考虑谐振频率、谐振电容、电感参数和开关管参数等因素，以满足输入/输出要求，同时最大程度地提高转换器的效率和性能。
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LLC型串并联谐振变换器参数分析与运用
0 引言
随着现代电力电子技术的发展，开关电源向着高频化、集成化、模块化 方向
发展。提高开关频率能减小体积，提高功率密度及可靠性，平滑变化的波 形和较小的
电压/电流变化率也有利于改善系统的电磁兼容性，降低开关噪 声。功率谐振变换器
以谐振电路为基本的变换单元，利用谐振时电流或电压周 期性的过零，从而使开关器
件在零电压或零电流条件下开通或关断，以实现软 开关，达到降低开关损耗的目的，
进一步提高频率，因此得到了重视和研究。
l 谐振电路 谐振网络通常由多个无源电感或电容组成，由于元件个数和连接方式上 的
差异，常见实用的谐振变换器拓扑结构大致分为两类：一类是负载谐振型， 另一类是
开关谐振型。负载谐振型变换器是一种较早提出的结构，注重电源电 压转换比特性的
改善，按照谐振元件的谐振方式可分为串联谐振变换器、并联 谐振变换器以及两者结
合产生的串并联谐振变换器。
1 . 1 串联谐振
由于是串联分压方式，其直流增益总是小于 1,类似BUCI变换器；轻
载时为稳住输出电压，必须提高开关频率，在轻载或空载的情况下，输出电压 不可
调，输入电压升高使系统的工作频率将越来越高于谐振频率，而谐振频率 增加，谐振
腔的阻抗也随之增加，这就是说越来越多的能量在谐振腔内循环而 不传递到副边输
出；但在负载串联谐振中，流过功率器件的电流随着负载变轻 而减小，使通态损耗减
小。
1 . 2 并联谐振
输出端可以开路但不能短路，会损坏谐振电容，并且过大的原边回路电 流对
开关器件及电源都会产生冲击；轻载时，不需通过大幅改变频率来稳住输 出电压，与
串联谐振相比变换器工作范围更大，可工作至空载；当轻载时输入 电流变化不大，开
关管的通态损耗相对固定，在轻载时的效率比较低，较为适 合工作于额定功率处负载
相对恒定的场合。
1 . 3 串并联谐振
输出电压可高于或低于电源电压，且负载变化范围宽，是目前研究领域 中较
主流的结构。
2 谐振参数分析
2．1 电路拓扑
图1为LLC型串并联半桥谐振变换器电路，主开关管 S1和S2是固定 0. 5
占空比互补导通，Lr、Cr与变压器的并联电感Lm构成LLC谐振网络，整 流二极管
直接连接到输出电容上。
LLC有两个谐振谐振频率，分别为 Lm与 Lr、Cr产生的串并联谐振频率 以
及 Lr 和 Cr 产生的串联谐振频率。
2．2 参数影响
LLC谐振变换器是在串联/并联谐振变换器的基础上改进而来，由于较
前两者多了一个谐振元件其设计运用也变得复杂。根据交流分析法得到 LLC谐
振变换器的输入输出特性为
2. 2. 1 k 的影响
对于一个输入输出和功率一定的变换器而言，匝比 n 固定，如图 2（a） 所
示，在某一 Q下，不同的k值所带来的影响：随着k值的增大，最大增益在 减小，
在输入电压较低时也许达不到所要求的输出电压，且随着 k值的增大，
为保证所需的输出电压使得变换器的工作频率范围变宽，这不利于磁性元件的 工作；
但k越小则Lm越小，Lm两端电压值一定，由于感值的减小其电流峰值 增大，而原
边开关管关断时流过的即为激磁电感的峰值电流，存在较大的关断 损耗，但若此关断
电流过小则会影响到零电压开通，故 k值的选择应择中考虑
开关频率的范围、零电压开通及较小的关断电流。
2. 2. 2 Q 的影响
在确定了 n和k值的情况下，Q值的大小直接关系到直流增益是否足够 大。
对于特定的输入电压范围 Q值越小，所对应的开关频率范围越小（对于 f0
Cr越大，谐振腔的阻抗变小，使得变换器的短路特性变差，在负 载较重的时候尽量
选择较小的 Cr以达到要求的输出电压。
3 电路分析
当开关频率fvfO时可知谐振网络呈容性状态，不利于开关管的 ZVS开 关，
就不展开讨论了，下面先以开关频率范围 fOvfvfr来分析LLC谐振电路的 工作过程。
在 fO
联再与Ceq,谐振腔阻抗到底呈感性还是容性就要根据频率和负载 的轻重（Q值大
小）而定。运用Saber软件对LLC半桥谐振变换器在进行仿真， 并进行模态分析。
变换器Vin=270V, Vo=360V额定功率500W其中谐振网络 参数如下：Lr=27.
411， Lm=137i， Cr=92. 4n。
3．1 不同负载下的仿真与分析
3. 1 . 1 满载
满载情况下的模态分析及仿真波形分别如图 3及图 4所示。
Model（t0〜t1） : t0时刻S2关断，谐振电流对 C2 C1（分别为S2、S1 的
寄生电容）充放电，S1端电压开始下降，当降为零时 S1的体二极管导通，为 S1的
ZVS创造条件。变压器原边电压为上正下负， D1和D4导通，Lm两端电压 被箝位
为nVo, iLm线性上升，谐振只发生在Lr和Cr之间，Lm未参与谐振。
Mode2（t1〜t2） : t1时刻ZVS开通，谐振电流以正弦形式流经 S1。流过
D1的电流为ir与iLm之差折合到副边的值，由于 T>Tr,ir经过半个周期谐振 之后S1
仍开通，当ir下降到iLm时流过D1和D4电流为零，实现了整流二极 管的ZCS关
断。
Mode3（t2 一 t3） : D1和D4 ZCS关断后变压器原副边完全脱开，谐振网
络不再向副边传输能量，Lm便不再被箝位于nVO,Lm与Lr、Cr 一起谐振，由于
Lm较Lr大得多，此时的谐振周期明显变长，近似认为 ir保持不变。t3时刻
S1 关断。
下半个周期的分析与上述过程对称，这里就不再详述了。 从模态分析可见整
个工作过程中包括了两个谐振过程，一个是 Lr 和 Cr 的谐振，另一个则是Lm与
Lr、Cr 一起谐振。
3．1 ．2 轻载
当负载变轻时，谐振电容上的电压变低，如果其两端电压降到满足条件
副边整流二极管将不会导通。从 ir 和 iLm 的波形可以看出，向副边传 输的
能量相对较小，原边有较大环流存在，这使得变换器在轻载时损耗较大， 然而也正因
为较大的环流保证了开关管在较轻载时也能实现零电压开关，如图
5 所示。
3．1．3 过载
负载过重时谐振电容两端电压纹波较大，当满足条件
时，其工作过程较满载情况下有所不同，在谐振电流 ir 下降到等于 iLm 后由于 有太
多的能量存储在谐振电容上，较高的 VCr 会使整流二极管导通，进入另一 个谐振过
程。从图 6(a) 的 ir 和 iLm 波形可见这个谐振过程开关管的关断电流 (即为ir的一部
分)很小，小于iLm，会使另一 MOS管的开通失去零电压开通的 条件，如图 6(b) 所
示，谐振回路呈容性。
从上面的仿真分析可知，当频率一定时负载越重桥臂中点间阻抗越易呈 容
性，负载越轻则易呈感性，更有利于开关管的零电压开
关。
3．2 与 f>fr 时的比较
在开关频率f0vfvfr的条件下谐振网络呈感性，有助于开关管的 ZVS开 通，
且在此频率范围内副边整流二极管的电流断续，从而实现了整流二极管的 零电流关
断，消除了反向恢复产生的损耗。
而f>fr时的不同就在于由于f>fr在S2开通期间Lr和Cr谐振，谐振 电流ir
大于激磁电流iLm, S1关断ir对C1、C2充放电ir下降，当S2ZVS开 通后 ir 迅速
下降，下降到 ir=iLm 没有能量传送到副边，此时副边整流二极管 完成换流，开始了
另半个周期对称的工作过程，可见 Lm—直未参与谐振，更像
是普通谐振，同时整流二极管上电流连续，换流时会由于反向恢复带来损耗。
4 实验结果与波形
在上述理论分析的基础上构建了一个 270V输入，360V输出，300W的
LLC谐振半桥变换器，主开关管选用IRF460,畐他整流二极管选用DSEII2 — 12A,变
压器原副边匝比n=0. 342,谐振网络参数为Lr=27 . 4卩H, Lm=137i H, Cr=92nF。如
图7所示，VAB为桥臂中点电压，ir为谐振回路电流 的实验波形图。图8和图9分别
是满载与轻载时上、下两个 MOST的vgs和 vds 波形，从实验中也可以看出即使在
较轻负载的情况下仍然能满足开关管零 电压开通的条件，LLC谐振变换器能在宽范围
内实现零电压开关，在 300W时其
Vo
变换效率可达 95％以上。
5 结语
本文对LLC型串并联谐振半桥变换器在fOvfvfr频率范围内的工作情况 作了
详细分析，并对三种主要负载情况进行了仿真分析，并针对设计中的几个 主要参数及
其对变换器设计与应用产生的影响做了叙述，最后给出了实验结 果。