电源模块中LLC变换器分析研究.pdf

电力电子技术
/ol.48,No.
2014年11月
Power Electronics
lovember 2014
电源模块中LLC变换器分析研究
金爱娟,徐宗瑞,李少龙
(上海理工大学,光电信息与计算机工程学院,上海200093)
摘要:C谐振变换器不仅可实现DCDC变换,还在传统变换器基础上有着良好的特性。此处设计的LLC变换
器不仅可达到软开关的效果,还减少了电路中的磁通损耗,在实际应用中有良好的品质特性。首先对变换器进
行分析研究,然后根据变换器原堙进行仿真模拟,在该变换器中,两个LLC变换器初级绕组串联,输出端两个
变换器并联。并通过在反馈回路中引入变频控制芯片UC3863来实现脉宽调制(PWM)序列控制。对所提变换器
的工作原理、稳态分析及设计依据进行讨论。最后以输出24V20A变换器为例,验证了所提变换器的特性。
关键词:变换器;反愦回路;脉宽调制
中阳分类号:TM46
文献标识码;A
文章编号:1000-100X(2014)11-0034-02
Power Supply Module LLC Converter Analysis Research
JIN Ai-juan, XU Zong-rui, LI Shao-long
(University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)
Abstract LLC resonant converter can realize DC/DC trans orm, also has good properties on the basis of the tradition
d converter. The designed LLC converter can achieve soft switch, also reduce the loss of the magnetic flux in the cir
cuit, it has a good quality characteristics in practical application. This article firstly studies the converter, and ten
simulates the principle of the converter In the converter, two LLC converter are connected in series in primary side
and on the output side, the two converters are commected in parallel. And through the frequency conversion control
chip UC3863, ntroduced in the feedback loop, to achieve the pulse width modulaiton(PWM)sequence control. The wo-
rking principle, steady state analysis and design basis of the proposed converter are discussed. Finally with 24 /20 A
output converter as an example, the characteristics of the proposed converter are verified
Keywords: converter; feedback loop; pulse width modulation
1引言
LLC谐振变换器通过改变半桥开关频率来调
开关电源在实际开通和关断期间,电压和电节输出电压,因其良好的电压调节特性及其软开
流均不为零,从而交叠造成开关损耗,而开关损耗
关技术作用,在如今电子开关电源的发展中备受
又与开关频率成正比。针对开关损耗随着开关频
关注,该变换器在分布电源系统中得到广泛应用,
率提高增加,同时还会引发电路效率电磁干扰等有较高的研究价值。
问题,此处提出软开关技术叫,利用谐振为主的辅2系统结构
助换流手段,使开关在开通前电压先降为零,或关
图1为半桥型LC谐振变换器电路拓扑阿。
断前电流先降为零,从而消除开关过程中电压、电
流交叠,大大减小甚至消除开关损耗和噪声等问
VD1
4AVD1ZAVD2
题,使开关频率可大幅度提高
Lr
LC谐振变换器在传统LC谐振变换器上增
G李ッD。"『」本、の本
加一个电感来改进电路。不仅有低开关损耗、低
图1LLC谐振变换器电路拓扑
电磁干扰(EMI)、宽输入电压等优点,同时其谐振
Fig. 1 Topology of LLC resonant converter circuit
电流可反映负载情况,其初级开关管易实现零电压
电路包括以下元件:两个功率 MOSFET V1,V2;
开关(ZVS),次级二极管易实现零电流开关(ZCS)ev,V2体二极管VD,VD2;谐振电容C;串联谐振
电感L,;并联谐振电感Lm;变压器T;半桥全波整
定稿日期:2014-03
流管VD',VD2',VD2',VD2';输出电容C。及负载
作者简介:金愛(1972-),女,浙江义鸟人,博士后,制教R。V,V2占空比均为0.5,对其米用固定死区的互
授,研究方向为控制理论与控钠工程。
补调频控制方式。C,L,和Lm组成LLC谐振网络。