LLC谐振半桥设计：基波分析法与性能优化

LLC公式推导电子版1.pdf是一份关于LLC谐振半桥转换器的深入研究资料，该转换器因其高效率、低电磁干扰（EMI）和大功率密度的特点，在显示器和电脑电源等领域备受青睐。然而，设计此类电路时，工程师们常面临缺乏理解与优化挑战。文章重点介绍了状态分析法的数学模型，这是一种简化的方法，由R.L.Steigerwald提出的基波分析法，它假设在谐振电路中，输入到输出的功率传输主要由电压和电流的一次基波分量决定，从而避免了复杂交流等效分析的繁琐。 基波分析法的优点在于其简便性，适合所有谐振拓扑的设计流程，尤其是在建立设计流程时较为直观。然而，这种方法在定量分析上存在一定的局限，特别是在处理软开关过程和解决多谐振电路的独特性方面有所不足。尽管如此，工程应用中的一次基波分析（FHA）仍然实用，尤其在理解输入阻抗和前向传递函数上，它们对MOSFET零电压开关（ZVS）条件的确定和输出电压随负载变化的稳定性至关重要。 在LLC电路中，作为二端口网络，输入阻抗分析有助于设计师评估不同负载情况下效率的变化。前向传递函数则揭示了输出电压如何随输入电压和负载的变化进行调整，提供了直观的图形化视角，帮助理解电源在工作范围内的行为，特别是在负载为零时保持输出电压稳定的机制。 值得注意的是，FHA假设谐振网络中通过的功率仅包含基频成分，这赋予了它选择性频率响应的特性。在连续工作模式下，即工作频率接近或高于谐振频率时，FHA的结论相对准确。但在断续模式（工作频率低于谐振频率）下，误差会增大，但仍处于可接受范围内。 总结来说，这份文档不仅提供了LLC谐振半桥转换器的基础理论，还强调了在实际设计中如何利用基波分析法来简化复杂计算，以及如何通过分析输入阻抗和前向传递函数来优化电路性能，从而助力工程师更好地理解和优化LLC电路的设计。