全桥LLC谐振式转换器设计
2023-03-15
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不断增加的开关电源功率密度,已经受到了无源器件尺寸的限制。采用高频运行,可以大大降低无源器件(如变压器和滤波器)的尺寸,但过高的开关损耗势必成为高频运行的一大障碍。LLC拓扑能够在初级端实现零电压开关(ZVS),通常在次级端支持零电流开关(ZCS),在接近谐振频率的情况下,能效将得以达到非常高的水平。因此在高频功率变换领域得到广泛的重视和研究。
在前不久的安森美(onsemi)全桥的LLC方案线上研讨会中,Orson Chen先生详细介绍了如何使用半桥LLC谐振式控制芯片完成全桥LLC谐振式转换器的制作,分析了初级侧功率晶体管的输出寄生电容对全桥LLC谐振式转换器的效率影响,并予以优化。
全桥LLC谐振式转换器的动作原理主要利用了LLC谐振式转换器最大的一项特性:在全负载范围下都可以达到零电压切换(ZVS)状态,能够大大减少开关损耗。
而LLC转换器中存在的输出寄生电容会对转换器的效率产生影响。死区时间过短将导致能量无法完全转移完毕造成切换损耗,死区时间过长又将导致多于能量流经本体二极管造成导通损耗。