半桥半桥半桥半桥LLC谐振转换器的设计考虑谐振转换器的设计考虑谐振转换器的设计考虑谐振转换器的设计考虑及安森美半导体解决方案及安森美半导体解决方案及安森美半导体解决方案及安森美半导体解决方案
Design considerations for a Half-Bridge LLC Resonant Converter
近年来,液晶电视(LCD TV)和等离子电视(PDP TV)市场迅速增长.这些市场及其
它一些市场需要具有如下功能特色的开关电源(SMPS):
150 W至600 W的输出功率范围
采用有源或无源PFC(由所需功率决定)
宽度和空间有限,无散热风扇,通风条件有限
面向竞争激烈的消费电子市场
这就要求开关电源具有较高的功率密度和平滑的电磁干扰(EMI)信号,而且解决方
案元器件数量少,性价比高.虽然开关电源可以采用的拓扑结构众多,但双电感加
单电容(LLC)串联谐振转换器在满足这些应用要求方面拥有独特的优势.
这种拓扑结构比较适合中大尺寸液晶电视输出负载范围下工作.通常反激式拓扑结
构最适用于功率不超过70 W,面板尺寸不超过21英寸的应用,双反激拓扑结构
则适合功率介于120 W至180 W之间,26至32英寸的应用,而半桥LLC则在
120 W至300 W乃至更高功率范围下都适用,适合于从中等(26至32英寸),较
大(37英寸)和大尺寸(大于40英寸)等更宽范围的应用.
此外,在LLC串联谐振转换器拓扑结构中,元器件数量有限,谐振储能(tank)元件
能够集成到单个变压器中,因此只需要1个磁性元件.在所有正常负载条件下,
初级开关都可以工作在零电压开关(ZVS)条件.而次级二极管可以采用零电流开关
(ZCS)工作,没有反向恢复损耗.总的来看,半桥LLC串联谐振转换器是适用于
中,高输出电压转换器的高性价比,高能效和EMI性能优异的解决方案.
半桥半桥半桥半桥LLC转换器转换器转换器转换器中谐振电容中谐振电容中谐振电容中谐振电容和谐振和谐振和谐振和谐振电感电感电感电感的的的的配置配置配置配置
LLC半桥转换器的构
造存在着单谐振电容
(CS)和分体(split)谐振
电容(CS1和CS2)等不
同方案.如图1所
示.对于单谐振电容配
置而言,它的输入电流
纹波和均方根(RMS)值
较高,而且流经谐振电
容的均方根电流较大.
这种方案需要耐高压
(600 至1,500 V)的谐
振电容.不过,这种方
案也存在尺寸小,布线
简单等优点.
图1:半桥LLC转换器的两种不同配置:(a)单谐振电容;(b)分体谐振电容
与单个谐振电容配置相比,分体谐振电容配置的输入电流纹波和均方根值较小,谐
振电容仅处理一半的均方根电流,且所用电容的电容量仅为单谐振电容的一半.当
利用钳位二极管(D3和D4)进行简单,廉价的过载保护时,这种方案中,谐振电容

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