LLC諧振轉(zhuǎn)換器可提升DC－DC效率

作者：時間：2013-02-13 來源：網(wǎng)絡(luò)

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webkit-text-stroke-width: 0px">參考設(shè)計中的開關(guān)電路使用半橋拓撲，因此，半橋電壓在0V與Vd=400Vdc標稱值之間擺動。諧振回路由電容、電感和隔離變壓器的磁化電感組成。由于設(shè)計使用變壓器的磁化電感，因而無需使用外部電感，降低了系統(tǒng)成本。該設(shè)計也可將變壓器的漏電感用作次級電感，無需另外添加外部電感，從而節(jié)省更多成本。

如果將諧振回路正確調(diào)整到開關(guān)頻率，諧振回路將對基波頻率呈現(xiàn)有限阻抗，而對所有其他諧波頻率呈現(xiàn)非常高的阻抗。回路的阻抗會使電壓與電流之間發(fā)生相移，從而允許進行零電壓開關(guān)。初級MOSFET的零電壓開關(guān)如圖4所示。

LLC諧振轉(zhuǎn)換器可提升DC－DC效率

圖4：在該參考設(shè)計中，由于諧振回路電流與MOSFET電壓存在相移，半橋MOSFET開關(guān)沒有任何導(dǎo)通損耗。

設(shè)計次級側(cè)時采用同步整流器代替二極管，以降低次級側(cè)的導(dǎo)通損耗。這可以減小正向電阻(Rf)和二極管正向電壓產(chǎn)生的損耗。圖5給出了同步整流器的開關(guān)波形。

LLC諧振轉(zhuǎn)換器可提升DC－DC效率

圖5：為消除次級側(cè)(同步)整流器的關(guān)斷損耗，在MOSFET電流達到零后增大MOSFET的漏源電壓。圖注與圖4相同，即綠線=MOSFET柵源電壓，紫線=MOSFET漏源電壓，黃線=MOSFET電流

對于同步整流，數(shù)字控制執(zhí)行MOSFET開關(guān)無需在次級側(cè)采用電流檢測電路。這使得全波整流器設(shè)計的效率提高并且成本降低。圖6給出了負載電流范圍內(nèi)的效率。額外的好處包括提高了補償器設(shè)計的靈活性，因為DSC還實現(xiàn)了占空比控制的軟啟動。
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