全橋LLC諧振式轉(zhuǎn)換器設計
2023-03-15
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不斷增加的開關電源功率密度,已經(jīng)受到了無源器件尺寸的限制。采用高頻運行,可以大大降低無源器件(如變壓器和濾波器)的尺寸,但過高的開關損耗勢必成為高頻運行的一大障礙。LLC拓撲能夠在初級端實現(xiàn)零電壓開關(ZVS),通常在次級端支持零電流開關(ZCS),在接近諧振頻率的情況下,能效將得以達到非常高的水平。因此在高頻功率變換領域得到廣泛的重視和研究。
在前不久的安森美(onsemi)全橋的LLC方案線上研討會中,Orson Chen先生詳細介紹了如何使用半橋LLC諧振式控制芯片完成全橋LLC諧振式轉(zhuǎn)換器的制作,分析了初級側(cè)功率晶體管的輸出寄生電容對全橋LLC諧振式轉(zhuǎn)換器的效率影響,并予以優(yōu)化。
全橋LLC諧振式轉(zhuǎn)換器的動作原理主要利用了LLC諧振式轉(zhuǎn)換器最大的一項特性:在全負載范圍下都可以達到零電壓切換(ZVS)狀態(tài),能夠大大減少開關損耗。
而LLC轉(zhuǎn)換器中存在的輸出寄生電容會對轉(zhuǎn)換器的效率產(chǎn)生影響。死區(qū)時間過短將導致能量無法完全轉(zhuǎn)移完畢造成切換損耗,死區(qū)時間過長又將導致多于能量流經(jīng)本體二極管造成導通損耗。