便携设备LLC谐振DC/DC变换器：PWM与PPM控制方案对比分析

"这篇学术论文探讨了在便携式应用中LLC谐振DC/DC变换器的性能分析，特别是对比了脉宽调制（PWM）和脉位调制（PPM）两种控制策略。作者通过PSIM软件进行了仿真，发现PPM方案在高输入电压下表现出更优的性能，并且在广泛线性和负载变化情况下具有良好的频率选择性。该文以一个设计规格为12V、5A输出的LLC谐振转换器为例，证实了PPM方案的优势。" LLC谐振DC/DC变换器是电力电子领域中一种高效、低损耗的电源转换技术，特别适合于便携式设备，因为它可以延长电池寿命。这种变换器利用谐振电路来实现零电压开关（ZVS），从而减少开关损耗，提高转换效率。在中到高负载条件下，PWM转换器通常表现良好，其滤波电路设计简洁，输出纹波低。然而，当负载较轻或在待机状态时，效率会下降。 脉位调制（PPM）是一种替代的控制策略，尤其在轻负载和待机条件下的效率优于PWM。PPM方法通过改变脉冲的位置来调整输出电压，而不是改变脉冲宽度，这使得在宽输入电压范围内保持稳定的工作频率成为可能，从而具有良好的频率选择性。在本文中，作者指出PPM方案在高输入电压下能够提供更好的性能，这对于便携式设备在电池电量充足时的工作情况至关重要。 通过PSIM软件进行的闭环和频域性能分析揭示了这两种控制策略的内在差异。在模拟过程中，导通损耗、开关损耗以及软换向等关键参数被详细考虑。结果显示，PPM方案不仅在高输入电压下表现优秀，而且在面对线性和负载变化时，其频率选择性优势使得它能够维持稳定的工作状态。 论文最后强调，针对便携式应用的LLC谐振DC/DC变换器，采用PPM控制方案可能是更优的选择，特别是在那些需要宽范围电压和负载调节的应用场景中。这项研究对于优化便携式设备的电源管理，提升电池使用效率，以及降低整体系统能耗具有重要意义。 关键词涵盖了导通损耗、DC/DC功率变换器、谐振回路设计、开关损耗优化以及零电压开关技术，这些都是设计高效电源转换器的关键考虑因素。半桥功率模块的提及则表明了LLC变换器的拓扑结构，它是实现谐振转换的关键组成部分。 该研究为便携式设备的电源设计提供了新的视角，强调了在特定条件下PPM控制策略相对于PWM的优越性，这对于未来电源转换器的设计和优化具有指导价值。