和傳統脈寬調製（PWM）電源轉換器不同的是
，諧振轉換器通過頻率調製來調節輸出電壓。因此，諧振轉換器的設計方法也與PWM轉換器的設計方法有所差異。在各種類型的諧振轉換器中

，圖1的LLC串聯諧振轉換器（LLC-SRC）格外引人矚目
，因為它有更強的輸出調節功能、更小的循環電流和更低的電路成本。

圖1：具有交流（AC）輸入/輸出電壓的LLC-SRC

　　

串聯諧振特性允許直流（DC）/DC LLC-SRC中的開關網絡（如圖2所示）擁有很寬範圍的零電壓開關（ZVS）；因此，LLC-SRC能在前端電源應用中輕鬆實現超過94％的效率，並能在高開關頻率下運行。

圖2：LLC諧振半橋轉換器

　　

和PWM轉換器的設計過程相似
，當設計LLC-SRC時
，第一個步驟是選擇滿負載情況下所需的工作頻率。剩下的步驟就不同了
，因為諧振轉換器裏沒有占空比因數。在LLC-SRC中占空比保持不變，是50％，非常理想。圖3展示了LLC-SRC的設計流程圖（來自TI電源設計研討會主題“設計 LLC諧振半橋電源轉換器”）。

圖3：LLC諧振半橋變換器設計流程圖

　　

Mg/Qe和Mg/fn圖表中的增益曲線是由圖1所示的LLC諧振槽路（它也是LLC諧振半橋轉換器的線性化電路）衍生而來的。

圖3提供了LLC諧振半橋轉換器的簡單電路參數選擇過程。通過檢查增益曲線上的fn_min、fn_max位置，您就能設計出在所有輸入條件下開關網絡上均具有ZVS的高效LLC諧振半橋變換器。

　　

　　

任何時候，在Mg/fn圖表中fn_min都需要高於增益曲線的脊線。這是為確保金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）能保持ZVS狀態。LLC-SRC的效率隻能在一個操作點進行優化。當fsw= fo時，串聯Lr和Cr變成零阻抗狀態（圖4）；該轉換器在那個點具有最高的效率。您需要決定自己想優化的線路/負載條件，並確保您的開關頻率在那樣的條件下是諧振頻率。

圖4：當fsw=fo時具有AC輸入/輸出電壓的LLC-SRC

　　

等離子和液晶電視如今已經走入了千家萬戶，這兩種電器的開關電源設計比較特殊，隻能采用有源或者無源PFC模(mo)式(shi)，並(bing)且(qie)需(xu)要(yao)能(neng)夠(gou)長(chang)時(shi)間(jian)在(zai)無(wu)散(san)熱(re)通(tong)風(feng)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)工(gong)作(zuo)。這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)電(dian)源(yuan)不(bu)僅(jin)要(yao)擁(yong)有(you)高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)和(he)平(ping)滑(hua)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)，還(hai)要(yao)盡(jin)量(liang)少(shao)的(de)使(shi)用(yong)元(yuan)器(qi)件(jian)。而(er)在(zai)這(zhe)些(xie)方(fang)麵(mian)，半(ban)橋(qiao)LLC諧振轉換器擁有諸多的優勢。

　　

　　

單諧振電容和分體諧振電容都存在於半橋轉換器當中。對於單諧振電容配置而言
，它的輸入電流紋波和均方根（RMS）值較高

，而且流經諧振電容的均方根電流較大。這種方案需要耐高壓（600~1，500V）的諧振電容。不過
，這種方案也存在尺寸小、布線簡單等優點。

（a）單諧振電容;（b）分體諧振電容。

　　

圖1：半橋LLC轉換器的兩種不同配置

　　

fentixiezhendianrongxiangjiaoyudangexiezhendianrongeryan
，qishurudianliuwenbohejunfanggenzhijiaoxiao。xiezhendianrongjinchuliyibandejunfanggendianliu，qiesuoyongdianrongdedianrongliangjinweidanxiezhendianrongdeyiban。dangliyongqianweierjiguan（D3和D4）進行簡單、廉價的過載保護時，這種方案中，諧振電容可以采用450V較低額定電壓工作。顧名思義
，半橋LLC轉換器中包含2個電感（勵磁電感Lm和串聯的諧振電感Ls）。genjuxiezhendianganweizhidebutong，xiezhenhuiluyebaokuoliangzhongbutongdepeizhi，yizhongweifenlijiejuefangan，lingyizhongweijichengjiejuefangan。zheliangzhongjiejuefangangeyouqiyouquedian
，caiyongzheliangzhongfangandeLLC的工作方式也有輕微差別。

　　

將諧振電感安裝在變壓器外麵是有目地的。其能夠幫助設計者提高設計的靈活性，令設計人員可以靈活設置Ls和Lm的值;此外
，EMI幅(fu)射(she)也(ye)更(geng)低(di)。不(bu)過(guo)
，這(zhe)種(zhong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)缺(que)點(dian)在(zai)於(yu)，變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)和(he)次(ci)級(ji)繞(rao)組(zu)間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan)變(bian)得(de)複(fu)雜(za)，並(bing)且(qie)繞(rao)組(zu)的(de)冷(leng)卻(que)條(tiao)件(jian)變(bian)差(cha)

，並(bing)需(xu)要(yao)組(zu)裝(zhuang)更(geng)多(duo)元(yuan)件(jian)。

（a）分立解決方案;（b）集成解決方案。

　　

圖2：諧振儲能元件的兩種不同配置

　　

在另一種集成的解決方案中，變壓器的漏電感被用作諧振電感（LLK=LS）。這種解決方案隻需1個ge磁ci性xing元yuan件jian，而er且qie會hui使shi得de開kai關guan電dian源yuan的de尺chi寸cun更geng小xiao。此ci外wai

，變bian壓ya器qi繞rao組zu的de冷leng卻que條tiao件jian更geng好hao，且qie初chu級ji和he次ci級ji繞rao組zu之zhi間jian可ke以yi方fang便bian地di實shi現xian絕jue緣yuan。不bu過guo
，這zhe種zhong解jie決jue方fang案an的de靈ling活huo性xing相xiang對dui較jiao差cha（可用的LS電感範圍有限）
，且其EMI幅射更強

，而初級和次級繞組之間存在較強的鄰近效應。半橋LLC轉換器建模和增益特性

　　

編輯點評：通過對實例的講解，介紹了半橋LLC諧振轉換器設計的部分要點和技巧，如配置、工作狀態、增益特性等等，還對一些特定的參數進行了確定，希望本篇文章能夠幫助大家增進對半橋LLC諧振轉換器的了解。