半橋LLC轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行狀態(tài)講解

2014-10-24 10:07 來源:電子信息網(wǎng) 作者:鈴鐺

半橋由兩個功率開關(guān)器件組成,并以中間點(diǎn)作為輸出,來為電路提供方波信號。LLC電路由電感電容等元件構(gòu)成,是一種能夠產(chǎn)生諧振的電路,LLC電路比較適用于高頻、高功率的電路,在這其中半橋LLC電路最為適合在極高的功率范圍內(nèi)使用。常見的雙反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的運(yùn)行功率在120-180W間,而半橋LLC能夠做到在300W或著更高的功率下工作。本篇文章就將為大家介紹半橋LLC的轉(zhuǎn)換器工作狀態(tài)。

為什么要使用LLC轉(zhuǎn)換器

在全球的電源市場當(dāng)中,有些地區(qū)對電源的效率都有著一定的要求,比如在歐洲地區(qū),有的國家要求50W以上的外部適配器的滿負(fù)載效率必須大于85%。80PLUS等自愿性倡議要求電源在20%、50%和100%不同負(fù)載條件下的效率都大于80%。而歐盟正在對20大類產(chǎn)品進(jìn)行評估,旨在于整個歐洲范圍內(nèi)推出節(jié)能規(guī)范。

工作狀態(tài)講解

根據(jù)電路的負(fù)載的變化,LLC變換器的頻率也會產(chǎn)生相應(yīng)的變化。對于分立諧振回路解決方案而言,可以定義兩個諧振頻率,分別是串聯(lián)諧振頻率Fs和最小諧振頻率Fmin。其中:


llc


電路的功率需求決定了LLC轉(zhuǎn)換器的工作頻率。當(dāng)電路的功率需求比較大時,控制環(huán)路會降低開關(guān)的頻率,以便諧振頻率提供給負(fù)載所需的電流大小。相反,當(dāng)電路功率的需求較低時,半橋LLC電路的工作效率會比較高,超出諧振點(diǎn)。總的來看,LLC轉(zhuǎn)換器工作在5種不同的工作狀態(tài),分別是:在Fs和Fmin之間;直接諧振在Fs;高于Fs;在Fs和Fmin之間-過載;低于Fmin。

只要熟知了兩者的特征,想從這一點(diǎn)上來加以區(qū)分儲能方案和分立儲能還是比較容易的。如漏電感LLK來自于變壓器耦合,且LLK僅在變壓器初級和次級之間存在能量轉(zhuǎn)換時參與諧振;此外,一旦次級二級管在零電流開關(guān)(ZCS)條件下關(guān)閉,LLC就沒有能量。對于半橋LLC而言,次級二極管始終處于關(guān)閉狀態(tài)。諧振電感Ls和勵磁電感Lm不會象分立諧振回路解決方案那樣一起參與諧振。

本篇文章對半橋LLC轉(zhuǎn)換器在電路中的作用,以及半橋LLC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)進(jìn)行了較為細(xì)致的講解。希望大家在閱讀過本篇文章后能夠靈活掌握半橋LLC轉(zhuǎn)換器的知識,做到活學(xué)活用。

LLC 半橋

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