LLC半桥谐振电路工作情况解析.doc

LLC半桥谐振电路工作情况解析【LLC众筹】张飞带你60小时精通半桥LLCLLC半桥谐振电路基 本原理T0 T1: Q1关断、Q2开通；这个时候谐振电感上的电流为负，方向流向Q2。在此阶段，变压器漏感不参加谐振， Cr、Lr组成了谐振频率，输出能量来自于Cr和Lr。这个阶段随着Q2关断而结束。下图3为LLC半桥谐振电路在T0 T1工作阶段各个T1 T2:Q1关断、Q2关断；此时为半桥电路死区时间，谐振电感上的电流仍为负，谐振电流对Q1的输出电容（Coss）进行放电，并且对Q2的输出电容（Coss）进行充电，直到Q2的输出电容的电压等于输入电压（Vin），为Q1下次导统创造零电压开通的条件。由于Q1体二级管此是出于正向偏置，而Q2的体二级管示反相偏置，两个电感上的电流相等。输出电压比变压器二次侧电压高，D1、D2处于反偏状态，所以输出端与变压器脱离。此阶段,Lm和Lr、Cr一同参加谐振。随着Q1开通，T1 T2阶段结束。下图4为LLC半桥谐振电路在T1 T2工作阶段各个元器件工作状态。T2 T3: Q1开通、Q2关断（一旦Q1的输出电容被放电放到零时）。此时谐振电感上的电流仍旧为负，电流经Q1的体二级管流回输入端（Vin）。同时，输出整流二级管(D1)导通，为输出端提供能量。变压器漏感（Lm）在此阶段被持续充电。只有Lr和Cr参与谐振。一旦谐振电感Lr上的电流为零时，T2 T3阶段结束。下图5为LLC半桥谐振电路在T2 T3工作阶段各个元器件工作状态。T3 T4:此阶段始于谐振电感Lr电流变负为正，Q1开通、Q2关断，和T2 T3阶段一样。谐振电感电流开始从输入端经Q1流向地。变压器漏感Lm此时被此电流充电，因此参加谐振的器件只有Lr 和Cr。输出端仍由D1来传输能量。随着Q1关断，T3 T4阶段结束。下图2-6为LLC半桥谐振电路在T3 T4工作阶段各个元器件工作状态。T4 T5: Q1关断，Q2关断；此时为半桥电路死区时间。此时，谐振电感电流对Q1的输出电容Coss进行充电，并对Q2的输出电容Coss进行放电直到Q2上输出电容电压为零，导通Q2的体二级管，为Q2零电压开通创造条件。在此期间，变压器二次侧跟T1 T2阶段一样，脱离初级侧。在死去时间，变压器漏感Lm参与谐振。此阶段随着Q2开通而结束。下图7为LLC半桥谐振电路在T4 T5工作阶段各个元器件工作状态。T5 T6: Q1关断，Q2导通。由于T4 T5阶段中Q2的输出电容已经被放电至零，因此T5 T6阶段Q2以零电压开通。能量由谐振电感Lr经Q2续流，输出端由D2提供能量。此时，Lm不参与Lr和Cr的谐振。此阶段随着谐振电感Lr电流变为零而结束，重复T0 T1状态。下图8为LLC半桥谐振电路在T5 T6工作阶段各个元器件工作状态。由以上工作状态可以看出，除了Q1、Q2死区时间外，绝大多数时间，电路都可以工作在由Lr和Cr构成的较高的谐振频率。这种情况下，变压器漏电感由于被输出电压所钳位，因此，它会作为Lr,Cr串联谐振腔的负载形式存在，而不参与整个谐振过程。由于这个被动负载，LLC谐振变换轻载稳压可以不再需要很高频率。而且，由于这个被动Lm负载，可以保证在任何负载情况下都能工作在零电压开关状态下。