寬電壓輸入半橋型LLC諧振變換器設計與實(shí)驗

該變換器中，fs的變化影響著(zhù)Gdc的變化。通過(guò)圖3可得到不同fs對應的Gdc，得到在不同輸入電壓條件下的工作頻率。圖6示出實(shí)驗得到相應的fs變化曲線(xiàn)，可見(jiàn)，實(shí)驗值與理論值基本吻合，變換器工作于設定工作頻率范圍內。

4 損耗分析

對于小功率變換器，損耗對其效率的影響較大。通過(guò)合理的參數設計，LLC諧振變換器可方便地實(shí)現主開(kāi)關(guān)管的ZVS及次級二極管的ZC S，極大地減小變換器損耗。在其他損耗方面主要源于變壓器和諧振電感的銅損和磁損，開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷損耗和驅動(dòng)損耗，整流二極管的導通損耗。通過(guò)分析與計算可得，滿(mǎn)載輸出時(shí)的總損耗為10.9 W，變換器滿(mǎn)載時(shí)工作效率約為90.2%。

圖7a為滿(mǎn)載損耗比例，可得在輸出電流較小的小功率變換器中，變壓器損耗所占比例最大。其中主要為銅損，可通過(guò)改進(jìn)繞制工藝盡可能減小變壓器銅損。其次為整流二極管導通損耗，可通過(guò)同步整流來(lái)減小帶來(lái)的損耗。圖7b為輸入電壓350 V的效率η曲線(xiàn)。該變換器最高效率為93.95%，達到預期目標。在250～400 V輸入電壓工作范圍內，滿(mǎn)載時(shí)η>90%，與理論計算一致。

5 結論

此處設計的半橋LLC諧振電路適用于寬電壓輸入環(huán)境，通過(guò)脈沖頻率調制，使得變換器工作頻率不再受到限制，有效地減小了變換器體積。對于小功率電源，元器件損耗會(huì )嚴重影響到整機效率。通過(guò)合理設計，該變換器可很好地實(shí)現軟開(kāi)關(guān)，從而提升電路工作效率。

此處在分析變換器工作原理基礎上，分析了各關(guān)鍵參數對變換器性能的影響，并設計出一臺100 W實(shí)驗樣機進(jìn)行研究。由實(shí)驗結果可見(jiàn)，該變換器可很好地實(shí)現軟開(kāi)關(guān)，樣機工作效率達到93.95%，達到了預期設計目的。