大家好,我是王工。
今天给大家分享一份LLC谐振转换器的设计指南,来自仙童半导体(Fairchild)的经典文档。
如果你在搞电源设计,尤其是高效率、高功率密度的电源,LLC谐振拓扑绝对是绕不开的!为啥?因为它能实现零电压开关(ZVS),大幅降低开关损耗,效率轻松做到90%以上,特别适合大功率适配器、服务器电源、LED驱动等场景。
这份PDF有38页,从基本原理、设计流程到实际案例,都有讲解!下面我挑重点给大家捋一捋,文末有完整PDF获取方式,记得看到最后!
1、LLC到底牛在哪?
传统硬开关电源(比如反激、正激)在高频工作时,MOS管一开一关就会产生损耗(电压电流重叠导致的开关损耗),频率越高损耗越大,效率上不去。
而LLC谐振变换器的妙处在于:
ZVS(零电压开关):MOS管导通时电压已经降到0,几乎没有开关损耗!
宽输入/负载范围:即使负载很轻,也能稳定工作,频率变化小。
集成变压器设计:把谐振电感和变压器集成在一起,省掉一个磁性元件,体积更小!
简单来说,LLC就是高频高效电源的“黑科技”,搞懂了它,你的电源设计水平直接上一个台阶!
2、串联谐振(SRC) vs. 并联谐振(PRC) vs. LLC
文档里对比了三种谐振拓扑,咱们快速过一下:
(1)串联谐振(SRC)
优点:通过ZVS降低开关损耗EMI,降低高频磁性元件的尺寸。
缺点:负载调节差,空载时没法稳压,输出电流波动大。
(2)并联谐振(PRC)
优点:空载也能工作,输出电流平滑,适合大电流场景。
缺点:初级电流几乎与负载无关:有效电流在谐振网络内循环,即使在无负载情况下。循环电流随输入电压增加而增加:不适合于输入电压较宽的应用场合
(3)LLC谐振(终极方案)
它结合了SRC和PRC的优点:
通过ZVS降低开关功耗:提高效率;
宽负载范围下频率变化范围小;
零电压转换,即使在无负载的情况下。
结论:如果要搞高效电源,LLC绝对是首选!
还有一些计算公式和举例,大家就自己看了,以下是PDF文档内容: