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1、·3o·半橋LLC諧振變換器的特性分析劉瑋，牛鳴德。夏永濤(貴州大學電氣工程學院，貴州貴陽550003)摘要：介紹半橋LLC諧振變換器的工作原理，根據基波分析法(Frta)對LLC諧振網絡進行了建模。并對半橋LLC諧振變換器的特性進行了分析。半橋LLC諧振變換器以其具有較高的功率密度和平滑的電磁干擾信號，而且解決方案元器件數量少，性價比高等優(yōu)點被廣泛應用于中高輸出電壓變換器。這種拓撲結構適合于負載輸出較寬開關頻率較高的應用。關鍵詞：半橋LLC諧振空載短路中圖分類號：TM461．3文獻標識碼：A文章
2、編號：11302—6886(：2011)05一O030—03TheCharacteristicsAnalysisofHalf-bridgeofLLCResonantLIUWei，NIUlVfingde，XIAYongtaoAbstract：TheprincipleofLLChalf-bridgeresonantconverterandthecharactersofoutputgainWasanalyzed．Theequivalentcir-cuitofLLChalf-bridgeresonantw
3、asmadebyfirstharmonicapproximation(FHA)method．LLChalf-bridgeresonanthastheadvanta—gesofhigheroperationfrequency，lowerswitchingloss，widerrangeofinputvoltage，higtereficiencyandSOon．Justwiththeseadvanta—ges，itcanbewidelyusedinthecaseofhighswitchingfreque
4、cncy．Keywords：half-bridge；LLCreSOnant；noload；shortcircuit接連接到輸出電容Co上。0引言在LIE諧振變換器中有兩個諧振頻率，將LC的本征LLC諧振變換器以其具有較高的功率密度和平滑的諧振頻率定義為：電磁干擾信號，而且解決方案元器件數量少，性價比高等／1r-優(yōu)點被廣泛應用于中高輸出電壓變換器。這種拓撲結構適合于負載輸出較寬的應用。LLC諧振變換器作為諧振將LLC諧振網絡本征頻率定義為：型軟開關拓撲的一個代表，已經成為近年來一個研究熱：———：一
5、點，現今工業(yè)界已將LiE諧振變換器用于總線變換器。?2霄(4-Lm)Cr對于半橋LLC諧振變換器來說，可以運行在三種工1半橋u諧振變換器作模式下，但為了實現MOS的ZVS和整流管的ZCS，它的如圖1所示，LLC諧振變換器的兩個主開關管Ql和工作頻率可以低于LC網絡的諧振頻率，但是一定要高于Q2構成一個半橋結構，其驅動信號是由占空比固定為0．5LLC網絡的諧振頻率。的互補驅動信號，諧振電感IJr，諧振電容Cr，勵磁電感IanLLC變換器的穩(wěn)態(tài)工作原理如下：組成了一個LLC諧振網絡，該諧振網絡連接在半
6、橋的中模式一(一t)：在t。時刻，開通S。，關斷s2。在t。一t點和地之間，因此諧振電容也起到隔直的作用，防止由直之間一i>i。兩者之差經變壓器傳送到輸出端。根據變壓流引起的變壓器偏磁。在變壓器副變，由整流二極管D器的極性，D。導通。勵磁電流i線性增加，諧振電流i。以和D組成具有中間抽頭的全波整流電路。整流二極管直近似正弦波形式增加。在t。時刻，i=，此模式工作結束。模式二(￡，一t)：在t=t2時刻，i=i，變壓器初級電流為零，因此，變壓器次級也不存在電流，D．在ZVS條件下關斷。磁化電感Lm參
7、與了諧振，此諧振周期延續(xù)時間很衄m長且大于開關周期。在t。一t期間，s仍處于導通狀態(tài)。由于Lm值很大，因此諧振電流近似為恒值不變。模式三(f：一t，)：在t一t，期間，i=i，輸出側電流i。圖1半橋LLC諧-b~-DC／DC變換器等于零，于是二極管D電流自然流過零而關斷，因此是零·31·電壓開通(ZVS)，幾乎沒有反向恢復過程。同時，Lm與Lrd)品質凼數加在一起與Cr諧振。因此這個諧振周期要比前一個諧振Q=ZoZoPo=周期大得多，所以在這個諧振周期里，原邊電流可以看作近似不變，Lm是一個恒流源
8、。當諧振電感的能量全部轉換將歸一化變量以及式1、式2帶人式3，并化簡可得增給諧振電容時，該模式結束。益G的表達式如下：結電裹容耋電壓放電姜為零目—苗}二_二__『_}田}—·h}Gl：J—=[=1=+==(=，二一二歲)二二二二(／二=一)(4)時，s，的體內二極管根據式4利用導通，這樣為S，實現mathcad軟件可以畫出零電壓開通創(chuàng)造了條電壓增益曲線如圖4。件。其后半個周期運圖2半橋LLC諧振變換器工作波形行原理和上半個周期3半橋LLC諧振變運行原理基本一樣。換器特性分析2半橋I
