LLC谐振变换器设计与仿真：软开关技术解析

"这篇文档主要探讨了半桥LLC谐振变换器的设计与仿真，重点关注了不同谐振变换器技术的特性和应用。文中详细解释了串联谐振电路（SRC）、并联谐振电路（PRC）以及串并联谐振电路（SPRC，即LLC）的工作原理和优缺点，并通过Saber仿真结果进行了分析。" 1. 谐振变换器技术 - 谐振变换器因其能够实现电流或电压的周期性过零，从而实现软开关，降低开关损耗，提高效率而受到关注。 - 主要分为串联谐振电路（SRC）、并联谐振电路（PRC）和串并联谐振电路（SPRC，LLC）三类。 2. 串联谐振电路（SRC） - 在串联谐振腔中，电感与电容串联，串联谐振时阻抗最小，增益最大。 - 当工作频率fs大于谐振频率fr时，开关管可实现零电压开关（ZVS）。 - 轻载时，输出电压稳定需要大的频率变化。 - 输入电压Vin增大时，需要增大fs以保持输出电压不变，这可能导致更高的谐振能量和开关应力。 3. 并联谐振电路（PRC） - PRC中，负载与谐振腔电容并联，其直流特性表明，轻载时输出电压的稳定性对频率变化的需求较小。 - 相比于SRC，PRC在轻载时频率变化较小，但仍有较高的谐振能量，高输入电压时关断电流大，可能造成较大关断损耗。 4. 串并联谐振电路（SPRC，LLC） - LLC电路结合了SRC和PRC的优点，有两个谐振频率fr1和fr2，可在ZCS（零电流开关）区域内工作，降低了开关损耗。 - 当fs位于fr2和fr1之间时，MOSFET在ZCS模式下工作，有利于降低损耗。 - LLC方案可以有效利用双谐振网络来实现零电压开关，优化开关性能。 5. Saber仿真结果分析 - 文档中提到使用Saber软件进行仿真，可能涉及到仿真不同谐振变换器的效率、开关特性、电压和电流波形等，以验证理论分析和优化设计。 总结来说，该文深入解析了不同类型的谐振变换器，特别关注了半桥LLC谐振变换器，讨论了它们的软开关特性、轻载性能和输入电压影响，通过仿真分析为实际设计提供了理论基础。