LED照明供电电源研究：基于LLC谐振变换器的损耗分析

"该文档是2020年中国智能家居生态发展白皮书中关于开关管导通损耗的部分，特别关注了LLC谐振电路在电源设计中的应用。文档提供了开关管导通损耗和关断损耗的计算公式，并引用了Fairchild FQPF5N60C的datasheet来说明相关参数。此外，还提到了世纪电源网的交流平台和一个包含多种LED照明供电电源解决方案的章节，特别是PFC+LLC谐振变换器在地铁车厢LED照明的应用。" 在开关电源设计中，LLC谐振变换器因其高效和零电压开关(ZVS)特性而被广泛采用。6.6.3章节中详细分析了LLC电路的损耗，重点关注了开关管的导通损耗和关断损耗。 开关管导通损耗是由于开关管在导通状态下流过电流产生的损耗。公式(6.16)显示了导通损耗是由开关管的电阻RDS(on)与谐振电流的有效值Ir的平方乘以开关频率的二次方决定。 Fairchild FQPF5N60C的datasheet给出了RDS(on)的具体数值，通过计算可以得出实际的导通损耗。 关断损耗（公式6.17）则涉及到开关管在关断瞬间的励磁电流Im，该电流由谐振元件的应力分析确定（公式6.18）。关断损耗与开关管的反向恢复电荷(COSS)、关断频率(ft)等因素有关。 文档中还提到了LED照明供电电源在地铁车厢的应用，包括不同类型的拓扑结构，如单级PFC驱动、PFC+有源嵌位正激电路、PFC+对称半桥变换器、PFC+不对称半桥变换器，以及PFC+LLC谐振变换器。每个方案都有其特点和适用场景，其中PFC+LLC谐振变换器因其高效率和良好的电磁兼容性而受到重视。 在设计LLC谐振变换器时，需要考虑谐振网络参数对效率的影响，包括谐振电感、变压器和输出滤波电容的设计。控制芯片的外围电路也需要精心设计以确保系统的稳定运行。例如，根据L6599的datasheet来设置外部电路，实现对DC/DC恒流模块的精确控制。 这份资料提供了深入理解开关管损耗和LLC谐振变换器设计的关键知识点，对于电源工程师来说是一份宝贵的参考资料，同时也揭示了智能家居生态中高效电源技术的重要性。