LLC谐振变换器详解（一）| 谐振变换器介绍
LLC变换器起源
在传统的硬开关电路中，开关损耗较大，且随着工作频率的提高，损耗问题愈发突出，这限制了电源转换效率的提升以及设备的小型化。为了解决这些问题，研究人员开始探索软开关技术，谐振变换器便是软开关技术的一种重要实现形式。LLC谐振变换器作为一种典型的谐振变换器，最初是为了实现更高效的能量转换和更低的开关损耗而被提出。
然而，在其诞生后的很长一段时间里，由于控制复杂、参数设计繁琐等原因，LLC谐振变换器并没有得到广泛应用，而是主要局限于一些对电源性能要求极高的特定领域，如高压电源或高端音频系统。近年来，随着半导体器件制造技术的发展，开关管的性能不断提升，以及平板电视等电子设备对高效、小型化电源的需求急剧增加，LLC谐振变换器才开始受到广泛关注，并逐渐成为一种主流的拓扑结构。如今，LLC谐振变换器在各种电子设备、充电桩、服务器电源等领域都得到了广泛的应用。
零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）
对于谐振变换器，零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）是电力电子技术中两种重要的软开关技术。以下是对它们的介绍：
零电压开关（ZVS）：
主要基于电容器充电和放电的特性以及电路中的谐振现象。在开关管开通前，通过谐振电路或其他控制手段，使开关管两端的电压谐振到零，然后在电压为零的时刻施加导通信号，此时开关管以极小的损耗开通。在关断时，由于开关管两端电容的存在，电压也能相对较为平缓地变化，近似于零电压关断（实际也存在一定的关断损耗，但相比硬开关已经大大降低）。ZVS开通时序如图1所示，ZVS开通实际波形如图2所示。
从波形可以看到，MOSFET从关断到导通的过程中（期间包括漏源结电容Cds放电，体二极管导通，MOSFET缓慢导通等过程），因为MOSFET漏源电压Vds接近于零，能显著降低开关过程中的电压和电流交叠，因此开关损耗相对较低。所以MOSFET导通损耗近似为零。而在关断时，我们可以看到在转换过程中电流和电压仍然维持在较高水平，所以存在关断损耗。
零电流开关（ZCS）：
通过控制电流的方向或大小，在电流过零时实现开关的开通或关断。在开关管关断前，通过控制策略使流过开关管的电流逐渐减小至零，然后在电流为零的时刻施加关断信号，此时开关管以极小的损耗关断。在开通时，也是确保电流为零的时刻进行开通操作，这样可以减少开通时的电流冲击。ZCS开通时序如图3所示，ZCS开通实际波形如图4所示。
从波形可看出，在MOSFET关断前，电流已经降为零，所以同样能够降低开关损耗。不过其开关损耗的降低程度可能因具体实现方式而异。
由于软开关的存在，开关过程中电压和电流的变化较小，产生的开关噪声也降低，因此电磁辐射和电磁干扰性能表现较优。这和常规PWM变换器中EMI和效率之间“跷跷板”关系不同，具体来说，谐振电路都可以一定程度的实现软开关过程。如图5所示半桥谐波电路软开关波形。
更多相关内容，可点击下方链接跳转查看：
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由玉鹤甘茗转载自瑶芯微电子公众号，原文标题为:LLC谐振变换器详解（一）| 谐振变换器介绍，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
技术分享 | LLC中同步整流MOSFET应用
LLC谐振变换器功率器件因能实现ZVC和ZCS，且效率高、体积小能实现高功率密度，是近年来备受关注的隔离拓扑之一。在低压大电流输出的应用中，为了获取更高的效率，副边输出侧采用同步整流技术，来减少二极管整流的功率损耗，可大幅度提高重满载效率。
LLC谐振变换器详解：RLC回路频域分析
本文主要介绍了LLC谐振变换器详解有关于RLC回路频域分析的内容。
LLC谐振变换器详解（四）| 谐振电路基础
由于LLC谐振变换器可以实现电气隔离，高效率，高功率密度，低EMI等功能，因此在汽车与工业得到广泛应用。因其多模态工作，设计计算复杂，通常采用其等效电路分析。
【应用】基于EG6599、EG4328设计的LLC半桥谐振电源60V 12A铅酸电池充电器，可应用于电动三/四轮车充电器
本方案基于EG6599、EG4328开发设计。可应用于电动三轮车、四轮车充电器。前级采用高压谐振变换器控制芯片EG6599，使得前级半桥MOS管Q1、Q2全程工作在软开关状态，大大降低了Q1、Q2的开关损耗，使整机具有优良的EMI特性。后级采用可编程电源管理芯片EG4328，智能化充电管理。客户可以根据自身需求设置恒压输出值，浮空电压值，输出电流值，转灯和风扇开启电流等参数。
【应用】基于EG6599+EG4328开发的60V、12A铅酸电池充电器方案，LLC半桥谐振拓扑
基于屹晶微电子EG6599、EG4328开发设计的LLC半桥谐振电源60V12A铅酸电池充电器方案，可应用于电动三轮车、四轮车充电器。前级采用高压谐振变换器控制芯片EG6599，后级采用可编程电源管理芯片EG4328，智能化充电管理。
LLC谐振变换器详解——谐振变换器衍变
本文利用图解详细介绍LLC谐振变换器。
【应用】基于EG6599的超小型电磁铁电源模块，DC 32V/10A输出，广泛应用于缝纫机电磁铁电源
本超小型电磁铁电源模块方案小体积，低成本，高效率，宽输入电压（DC 250V-450V），输出稳定（DC 32V/10A）。前级采用高压谐振变换器控制芯片EG6599，使得前级半桥MOS管Q1、Q2全程工作在软开关状态，大大降低了Q1、Q2的开关损耗，使整机具有优良的EMI特性。
KP2591(A)半桥LLC谐振型开关电源控制器
本资料介绍了KP2591(A)这款基于半桥型LLC谐振变换器的谐振型开关电源控制器。该芯片具备高精度VCO控制和最高350kHz的工作频率，集成650V半桥驱动和高压启动功能。它支持自适应死区时间和可配置软启动，并具有AC掉电检测和X电容放电功能。KP2591(A)还提供多种保护机制，适用于电视板卡电源、LED应用、适配器电源等多种场景。
必易微 - 谐振型开关电源控制器,半桥LLC谐振型开关电源控制器,KP2591A,KP2591,开关电源,LED应用,开放式、服务器,适配器电源,电视卡板电源
LLC谐振变换器详解（二）| 谐振拓扑比较
谐振变换器是以谐振电路为基本变换单元，利用电路发生谐振时，电流或电压周期性地过零点，使得开关器件在零电压或者零电流条件下开通或者关断，从而实现软开关，达到降低开关损耗的目的。通过对SRC、PRC和SPRC三种变换器的分析：这三种变换器均不能解决高压输入时环流以及频率增大问题。从而导致高导通损耗和开关损耗。高效率和高频化是设计谐振变换器永恒的追求目标，所以有必要在此基础上找出其他衍生拓扑。
基于EG6599+EG4328 LLC半桥谐振电源方案说明书
本说明书介绍了屹晶微电子有限公司基于EG6599+EG4328 LLC半桥谐振电源方案的60V12A铅酸电池充电器方案。方案采用EG6599控制芯片和EG4328电源管理芯片，支持AC220V输入，输出电压和电流可定制，具备智能化充电管理和多重保护功能。方案详细描述了效率测试、原理图、PCB设计、元器件列表和关键元器件选型等内容。
屹晶微电子 - 高压谐振变换器控制芯片,可编程电源管理芯片,铅酸电池充电器,LLC半桥谐振电源,EG6599,EG4328,电动四轮车充电器,电动三轮车充电器
宽输入电压范围（300VDC-1000VDC）65W辅助电源，用于采用1700V SiC MOSFET的三相电源转换器
本资料介绍了PNJ公司推出的PNDM17P650A1型65W辅助电源模块，适用于三相功率转换器。该模块采用1700V SiC MOSFET，支持宽输入电压范围（300Vdc-1000Vdc），并采用准谐振（QR）反激拓扑结构。资料详细描述了模块的设计规格、电路图、布局、BOM清单，并提供了测试结果，包括波形图、效率和热性能。该模块适用于电机驱动、太阳能逆变器、储能、快速电动汽车充电器和UPS等领域。
派恩杰 - SIC场效应晶体管,三相功率变换器,反激式控制器IC,反激式辅助电源板,AUXILIARY POWER,SIC MOSFET,高压辅助电源,辅助电源,THREE-PHASE POWER CONVERTER,HIGH VOLTAGE AUXILIARY POWER,FLYBACK AUXILIARY POWER SUPPLY BOARD,FLYBACK CONTROLLER IC,PNDM17P650A1,UCC28740,P3M173K0K3,PNDM17P650A,显示器,冷却风扇,PROTECTIONS,DISPLAYS,电动机驱动,SOLAR INVERTER,ENERGY STORAGE,COOLING FANS,不间断电源,保护措施,FAST EV-CHARGER,电动汽车快速充电器,UPS,CONTROLLERS,控制器,太阳能逆变器,MOTOR DRIVES,储能
超高频天线简介
天线是一种将导行波转换为电磁波的变换器，用于无线电发射和接收。天线的工作原理基于导线上的交变电流产生电磁波辐射。天线分类多样，包括按工作性质、用途、方向性、波长、结构形式等。天线参数包括谐振频率、阻抗、电压驻波比、回波损耗、带宽和增益。超高频RFID中常见的天线类型有偶极子天线和微带天线，它们具有不同的特点和应用场景。
芯联 - 二维天线,通信天线,RFID 天线,定向天线,微波天线,线极化天线,圆极化天线,线天线,全向天线,车载天线,变换器,微带缝隙天线,超高频天线,雷达天线,面天线,平板天线,偶极子天线,ANTENNA,标签偶极子天线,长波天线,超长波天线,中波天线,短波天线,微带贴片天线,电视天线,接收天线,一维天线,阅读器平板微带天线,发射天线,手持台天线,超短波天线,基地天线,天线,广播天线,一类是微带天线,智能仓库,智能书架,叉车,交通,货架
桥式变换器的LLC电流谐振模控制器
本资料为Shindengen Electric Mfg. Co., Ltd.发布的MCZ5203SE应用笔记，主要介绍了该产品的特性、工作原理、外围元件选择、电路图和尺寸等信息。MCZ5203SE是一款对称LLC电流谐振模式控制器，适用于桥式转换器，具有内置高压直接栅极驱动器、控制电路和优化保护功能，适用于大型屏幕平板电视、激光打印机、高功率适配器等电源设计。资料详细阐述了MCZ5203SE的电路设计、工作波形、控制特性、主要参数和组件选择等内容。
SHINDENGEN - LLC CURRENT RESONANT MODE CONTROLLER FOR BRIDGE CONVERTER,用于桥式变换器的LLC电流谐振模式控制器,MCZ5203SE,大屏幕平板电视（PDP/LCD）PSU,HIGH POWER ADAPTERS,大功率适配器,LARGE SCREEN FLAT PANEL TVS (PDP / LCD ) PSU,激光打印机PSU,LASER PRINTER PSU
MCZ5216ST待机，带X-CAP放电功能LLC电源谐振桥式转换器控制IC应用笔记
本资料为MCZ5216ST应用笔记，主要介绍了该IC在LLC电流共振桥式转换器中的应用。MCZ5216ST是一款频率调制型电流共振电源控制IC，具备高电压自启动终端、内置600V耐压栅极驱动器、X电容放电功能等特点。资料详细阐述了MCZ5216ST的内部结构、引脚功能、基本操作、外围电路常数设置、外围电路布局、电路实例等内容，适用于大型平板电视、OA设备、外部设备、工业机械电源、隔离LED照明电源、音频和投影仪等电源产品。
SHINDENGEN - 调频式电流谐振电源控制IC,LLC电源谐振桥式变换器控制IC,FREQUENCY MODULATION TYPE CURRENT RESONANCE POWER SUPPLY CONTROL IC,LLC POWER SUPPLY RESONANT BRIDGE CONVERTER CONTROL IC,MCZ5216ST,LARGE FLAT SCREEN TV,PROJECTOR,有机EL,大型平板电视,LASOR PRINTER,激光打印机,INDUSTRIAL MACHINERY POWER SUPPLY,交流适配器,LED,ORGANIC-EL,OA EQUIPMENT,外部设备,音频,办公自动化设备,发光二极管,投影仪,工业机械电源,ISOLATED LED LIGHTING POWER SUPPLY,AUDIO,EXTERNAL DEVICE,AC ADAPTOR,隔离式LED照明电源
BM1C102F AC/DC驱动器功率因数校正和准谐振DC/DC转换器IC数据手册
该资料介绍了ROHM公司的BM1C102F功率因数校正（PFC）转换器和准谐振（QR）控制器型DC/DC转换器集成电路。该芯片适用于所有包含电源插座的产品，具有内置高压启动电路、650V耐压和X-Cap放电功能，有助于降低功耗和提高效率。它还具有轻载时的低功耗和Burst操作频率下降功能，最大频率控制为120kHz。
ROHM - 功率因数校正与准谐振DC/DC变换器集成电路,POWER FACTOR CORRECTION AND QUASI-RESONANT DC/DC CONVERTER IC,BM1C102F,BM1C102F-GE2,TV,VACUUM CLEANERS,IH COOKING HEATERS,电饭锅,空调,交流适配器,照明,IH烹饪加热器,家电产品,吸尘器,AIR CLEANERS,空气滤清器,LIGHTING,RICE COOKERS,HOUSEHOLD APPLIANCES,AIR CONDITIONERS,AC ADAPTERS,电视
电子商城
现货市场
服务
可定制变压器支持60W-600W范围，额定电流最高10A，漏感稳定度最小3%；支持开关变压器、电流感测变压器、栅极驱动变压器、LLC谐振变压器、PoE变压器等产品定制。SPQ为5K。
提交需求>
可定制电机的连续转矩范围1Nm至2000Nm，峰值转矩3Nm至5500Nm，电机延长线长度、变换编码器类型。
最小起订量： 1 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论