LLC谐振变换器与不对称半桥变换器的对比
来源: 作者: 发布时间:2015-02-28 10:05:52 浏览量:
图 4 LLC谐 振 变 换 器 的 工 作 原 理
LLC变换器的稳态工作原理如下。
1)〔t1,t2〕当t=t1时,S2关断,谐振电流给S1的寄生电容放电,一直到S1上的电压为零,然后S1的体二级管导通。此阶段D1导通,Lm上的电压被输出电压钳位,因此,只有Ls和Cs参与谐振。
2)〔t2,t3〕当t=t2时,S1在零电压的条件下导通,变压器原边承受正向电压;D1继续导通,S2及D2截止。此时Cs和Ls参与谐振,而Lm不参与谐振。
3)〔t3,t4〕当t=t3时,S1仍然导通,而D1与D2处于关断状态,Tr副边与电路脱开,此时Lm,Ls和Cs一起参与谐振。实际电路中Lm>>Ls,因此,在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。
4)〔t4,t5〕当t=t4时,S1关断,谐振电流给S2的寄生电容放电,一直到S2上的电压为零,然后S2的体二级管导通。此阶段D2导通,Lm上的电压被输出电压钳位,因此,只有Ls和Cs参与谐振。
5)〔t5,t6〕当t=t5时,S2在零电压的条件下导通,Tr原边承受反向电压;D2继续导通,而S1和D1截止。此时仅C电感生产s和Ls参与谐振,Lm上的电压被输出电压箝位,而不参与谐振。
6)〔t6,t7〕当t=t6时,S2仍然导通,而D1和D2处于关断状态,Tr副边与电路脱开,此时Lm,Ls和Cs一起参与谐振。实际电路中Lm>>Ls,因此 , 在 这 个 阶 段 可 以 认 为 激 磁 电 流 和 谐 振 电 流 都 保 持 不 变 。
通过上面的详细分析,对这两类软开关型变换器的工作原理及其特性有了一定的了解,下面将对它们之间的差异进行比较,进一步加深对它们的认识。
2 两种变换器差异的对比
虽然不对称半桥变换器和LLC谐振变换器都是软开关型变换器,但是,两者有本质的区别。不对称半桥变换器是PWM型的,而LLC谐振变换器是谐振型的,因此,它们在控制方法、副边整流管的电压应力、原边的电流应力等方面有很大的差异,下面将对这些差异进行详细分析。
2.1 控制方法的对比
不对称半桥变换器通过调节开关管的占空比来调节输出电压,图5给出了在不同的输入电压下的占空比变化情况,从图5可以看出当输入电压变化范围比较电感器厂家大时,开关管的占空比变化范围也比较大,因此,不对称半桥变换器的掉电维持时间特性比较差。
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图 5 不 对 称 半 桥 占 空 比 变 化 图
与不对称半桥变换器相比,LLC谐振变换器是通过调节开关频率来调节输出电压的,也就是在不同的输入电压下它的占空比保持不变,因此,与不对称半桥相比,它的掉电维持时间特性比较好,可以高频电感广泛地应用在对掉电维持时间要求比较高的场合。
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