LLC谐振变换器：变模式控制策略与高效优化

"本文主要探讨了一种针对LLC谐振变换器的高效变模式控制策略，结合了频率调制（FM）和脉冲宽度调制（PWM）技术，旨在优化变换器在不同输入电压和负载条件下的性能。该策略在输入电压正常时采用FM控制以实现最高效率，而当输入电压下降时，通过非对称占空比PWM控制转换器进入反激模式，以获得最大电压增益。在输入电压较高或负载较轻的情况下，采用对称占空比PWM控制，确保开关管的零电压开关（ZVS）和整流二极管的零电流开关（ZCS），从而减少开关损耗。文章详细分析了变模式控制策略的工作模式和特性，并提供了控制方案的电路框图。实验结果证实了这种控制策略的有效性，使得LLC谐振变换器不仅提高了性能效率，还实现了更高的功率密度。此外，文章也提到了多路输出开关变换器的相关问题，如交叉影响和工作模式的选择，指出伪连续导电模式（PCCM）在解决某些问题上的潜力。" 这篇摘要中提到的知识点包括： 1. LLC谐振变换器：这是一种高效能的电力电子变换器，利用谐振原理实现软开关，降低了开关损耗。 2. 变模式控制：这是一种动态调整变换器工作模式的策略，根据输入电压和负载条件灵活切换控制方式，以优化性能。 3. 频率调制（FM）：在输入电压正常时，通过改变开关频率来调节输出，以获得最佳效率。 4. 脉冲宽度调制（PWM）：通过改变开关信号的占空比来调节输出电压，非对称占空比PWM用于反激模式，对称占空比PWM用于全负载范围内的ZVS和ZCS。 5. 零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）：这两种软开关技术可以显著降低开关损耗，提高变换器效率。 6. 反激变换模式：在输入电压较低时，变换器工作在反激模式，能够提供更大的电压增益。 7. 时分复用技术：在多路输出变换器中，通过时间分隔的方式共享磁性元件，减少体积和成本，但可能引起交叉影响。 8. 连续导电模式（CCM）、临界连续导电模式（CRM）、不连续导电模式（DCM）和伪连续导电模式（PCCM）：这些都是开关变换器的工作模式，各有优缺点，如交叉影响、开关应力和输出电压纹波等。 9. 交叉影响：在多路输出变换器中，不同输出支路之间的相互作用，可能影响输出电压的稳定性和效率。 10. 功率密度：衡量变换器在给定体积内所能处理的功率，是评价其性能的重要指标之一。 通过这些知识点的综合应用，本文提出了一种创新的控制策略，以实现LLC谐振变换器在各种工况下的高效运行。