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深度剖析LLC原理,建议加收藏!(二)

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eefishing 发布时间:2020-1-16 01:45
下面我们分析一下LC谐振电路的特性:

4 G- N2 _# [$ s/ ~
如图,当我们将L和C都引入电路中发现,当输入电压源的频率从0开始向某一频率增加时,LC电路呈容性(容抗>感抗),增益Gain=Vo/Vin随频率增加而增加,当从这一频率再向右边增加时,LC电路呈感性(感抗>容抗),增益Gain=Vo/Vin随频率增加而降低。这一频率即为谐振频率(此时感抗=容抗,XL=Xc=ωL=1/ωC),谐振时电路呈纯电阻性,增益最大。

. k7 Z3 z8 j8 k& s2 ]% I
谐振条件:感抗=容抗,XL=Xc=ωL=1/ωC

4 C$ F5 `3 X* D- {/ K- a
谐振频率:fo

3 g# M4 R4 y* N& f( ?- g
1.jpg
% n6 F$ J% Y. t+ R: y; S1 y
那么谐振有什么作用呢?
. D4 m- w  q( u1 D9 _- p8 W
控制让谐振电路发生谐振,有三个参数可以调节。由于L和C的大小不方便调节,通过调节输入电压源的频率,可以使L、C的相位相同,整个电路呈现为纯电阻性,谐振时,电路的总阻抗达到或近似达到极值。利用谐振的特征控制电路工作在合适的工作点上,同时又要避免工作在不合适的点上而产生危害。
# X) s( `0 H6 D8 V( `1 c7 B0 o
LLC稳定输出电压原理:
7 @8 y( m8 @0 `. Q; z& u0 J; D6 Y
将LLC电路等效分析,得到i如下简化电路。当交流等效负载Rac变化时,系统通过调整工作频率,改变Zr 和Zo的分压比,使得输出电压稳定,LLC就是这样稳定输出电压的。

8 ?2 m. m% r9 y3 Y9 ?- A
2.jpg

5 ]8 _+ q* s8 W: A9 D/ q
对LLC来说,有两个谐振频率,一个谐振频率fo是利用谐振电感Lr谐振电容Cr组成;
4 ]! h- `9 b, J* v+ m4 B( c' y另一个一个谐振频率fr1是利用谐振电感Lr,励磁电感Lm,谐振电容Cr一起组成;
3.jpg
再来看一份更为详细的LLC工作模态分析:
' ~/ ~6 ]4 s) i
4.jpg
开关网络:S1、S2及其内部寄生二极管Ds1\Ds2、寄生电容Cds1\Cds2;
谐振网络:谐振电容Cr 、串联谐振电感Lr 、并联谐振电感 Lm;
中心抽头变压器(匝比为n:1:1),副边整流二极管 D1、D2;
输出滤波电容Co (忽略电容的ESR),负载 Ro。

. F3 Z, R5 T, b  n$ p
. d- T. ^5 |9 R# ?) L7 i# |3 O/ l. C/ \& O2 S; a

5 M8 o" `% [0 r/ ?" E0 B; e; W
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