寬電壓輸入半橋型LLC諧振變換器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

該變換器中，fs的變化影響著Gdc的變化。通過圖3可得到不同fs對應(yīng)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(yàn)得到相應(yīng)的fs變化曲線，可見，實(shí)驗(yàn)值與理論值基本吻合，變換器工作于設(shè)定工作頻率范圍內(nèi)。

4 損耗分析

對于小功率變換器，損耗對其效率的影響較大。通過合理的參數(shù)設(shè)計(jì)，LLC諧振變換器可方便地實(shí)現(xiàn)主開關(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，開關(guān)管的關(guān)斷損耗和驅(qū)動(dòng)損耗，整流二極管的導(dǎo)通損耗。通過分析與計(jì)算可得，滿載輸出時(shí)的總損耗為10.9 W，變換器滿載時(shí)工作效率約為90.2%。

圖7a為滿載損耗比例，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(dǎo)通損耗，可通過同步整流來減小帶來的損耗。圖7b為輸入電壓350 V的效率η曲線。該變換器最高效率為93.95%，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在250～400 V輸入電壓工作范圍內(nèi)，滿載時(shí)η>90%，與理論計(jì)算一致。

5 結(jié)論

此處設(shè)計(jì)的半橋LLC諧振電路適用于寬電壓輸入環(huán)境，通過脈沖頻率調(diào)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(yán)重影響到整機(jī)效率。通過合理設(shè)計(jì)，該變換器可很好地實(shí)現(xiàn)軟開關(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(chǔ)上，分析了各關(guān)鍵參數(shù)對變換器性能的影響，并設(shè)計(jì)出一臺100 W實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行研究。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，該變換器可很好地實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，樣機(jī)工作效率達(dá)到93.95%，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。