一文搞懂LLC谐振半桥任务道理 电路图与电路特点详解-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2019-01-15
在传统的开关电源中，凡是接纳磁性元件完成滤波，能量贮存和传输。开关器件的任务频次越高，磁性元件的?尺寸便能够越小，电源装配的小型化、轻量化和低本钱化就越轻易完成。可是，开关频次进步会响应的晋升开关器件的开关消耗，是以软开关手艺应运而生。
要完成抱负的软开关，最好的环境是使开关在电压和电流同时为零时关断和守旧(ZVS，ZCS)，如许消耗才会真正为零。要完成这个方针，必须接纳谐振手艺。
根据电路道理，电感电容串连或并联能够组成谐振电路，使得在电源为直流电源时，电路中得电流根据正弦规?律变更。因为电流或电压按正弦纪律变更，存在过零点，若是此时开关器件守旧或关断，发生的消耗就为零。下边就阐发今朝所利用的LLC谐振半桥电路。根基电路以下图所示：
此中Cr，Lr，Lm组成谐振腔（Resonant?tank），即所谓的LLC，Cr起隔直电容的感化，同时均衡变压器磁通，避免饱和。
（1）变频节制
（2）牢固占空比50％
（3）在开关管轮番导通之间存在死区时候（Dead?Time），是以Mosfet能够零电压守旧（ZVS）,二次侧Diode能够零点流关断，是以二极管规复消耗很小
（4）高效力，能够到达92％+
（5）较小的输入涟波，较好的EMI
上图别离给出了 LLC 谐振变更器的电路图和任务波形。图1中包含两个功率 MOSFET（S1 和S2），其占空比都为0.5；谐振电容 Cs，副边匝数相称的中间抽头变压器 Tr，Tr 的漏感Ls，激磁电感 Lm，Lm 在某个时候段也是一个谐振电感，是以，在 LLC谐振变更器中的谐振元件首要由以上3个谐振元件组成，即谐振电容 Cs，电感 Ls 和激磁电感 Lm；半桥全波整流二极管 D1 和 D2，输入电容 Cf。LLC 变更器的稳态任务道理以下：
（1）（t1，t2）当t=t1 时，S2 关断，谐振电流给S1的寄生电容放电，一向到S1上的电压为零，而后S1 的体内二级管导通。此阶段D1导通，Lm上的电压被输入电压钳位，是以，只要Ls和Cs到场谐振。
（2）（t2，t3）当t=t2 时，S1在零电压的前提下导通，变压器原边蒙受正向电压；D1持续导通，S2及D2 停止。此时 Cs和Ls到场谐振，而Lm不到场谐振。
（3）（t3，t4）当t=t3 时，S1依然导通，而 D1与D2 处于关断状况，Tr 副边与电路脱开，此时Lm，Ls和 Cs 一路到场谐振。现实电路中 Lm>>Ls,是以，在这个阶段能够以为激磁电流协调振电流都坚持不变。
（4）（t4，t5）当t=t4 时，S1关断，谐振电流给S2的寄生电容放电，一向到S2上的电压为零，而后S2 的体内二级管导通。此阶段 D2 导通，Lm 上的电压被输入电压钳位，是以，只要 Ls 和Cs 到场谐振。
（5）（t5，t6）当t=t5 时，S2 在零电压的前提下导通，Tr 原边蒙受反向电压；D2持续导通，而S1和D1 停止。此时仅 Cs和Ls 到场谐振，Lm上的电压被输入电压箝位，而不到场谐振。
（6）（t6，t7）当 t=t6 时，S2依然导通，而D1和D2处于关断状况，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm，Ls和Cs 一路到场谐振。现实电路中Lm>>Ls，是以，在这个阶段能够以为激磁电流协调振电流都坚持不变。
Pin12 加上 Vcc 电压后，给Pin1(CSS)外接电容 C13 充电，此时 C13 可视为短路，R36 与R32 并联，电阻削减，L6599 的振荡频次降落，电源功率降落，当 C13 布满电时，此时 C13 可视为开路，振荡频次由R32 决议，振荡频次降落，电源输入一般，由此完成变频软启动功效。同时，VDC 经由过程R20、 R21、 R22 串连电阻及 R30分压输入 Pin7(Line)，R30 上并联的电容用来旁路噪声搅扰。
Pin7(Line)电压低于 1.25V 封闭IC，高于 1.25V低于 6V时，IC一般任务，经由过程对 VDC 的电压检测，完成欠压掩护功效。
IC 完成软启动后，外部振荡器起头振荡，在 Pin15(HVG)与 Pin11(LVG)输入如图所示的两个占空比靠近 50%的脉冲，驱动 MOS管起头任务。
次级电压经由过程取样电阻加在光耦（PC2）内发光管上，并与U402（TL431）的基准电压停止比拟，U402的稳压值由上偏电阻 R428和并联的下偏电阻R429、R430 决议，稳压值由此公式算得：
Vo=[R428/R29//R430+1]*1.5V
当负载由满载转向空载时，引发输入电压回升，ICS1（TL431）1脚的电压将回升，而1脚的电压是不变在 2.5V 的，这将引发 3-2脚间流过的电流增大，光耦（PC2）内发光二极管的电流增大，光耦内光敏三级管流过的电流也增大，光敏三级管相称于一个可变电阻，此时内光敏管电阻变小，引发 IC 振荡频次降落，使输入电压降落，反之，当负载由空载转向满载时，输入电压降落，一定引发 IC 振荡频次降落，调理输入电压降落，完成了稳压的目标。
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