LLC諧振電路的工作過程及特性

LLC諧振變換器一個主要的難點問題在于輕載和空載條件下輸出電壓難以穩(wěn)定，并且低壓輸出情況下需要的工作頻率較高。

對于LLC諧振電路，當(dāng)工作頻率f> fr時，工作頻率越高，電壓增益M越低。當(dāng)控制頻率f> fr，LLC諧振拓?fù)涞妮敵鲭妷弘S著f的升高而降低，當(dāng)負(fù)載減小至輕載狀態(tài)時，輸出電壓趨于平緩，這樣為了穩(wěn)定電壓，工作頻率需要升得很高，但是工作頻率范圍過寬會帶來磁性器件難以優(yōu)化的問題，而且工作頻率越高，開關(guān)損耗及磁芯鐵損及渦流損耗也越大；此外，當(dāng)負(fù)載接近空載，輸出電壓反而有可能會上升，導(dǎo)致無法進行負(fù)反饋控制。因此在電源行業(yè)中，有人在輸出端加上固定的負(fù)載，利用這種方法在輕載和空載條件下穩(wěn)定輸出電壓，但這樣會增加空載損耗，降低電源效率。

還有調(diào)節(jié)PFC母線電壓的方法，當(dāng)輸出電壓低時降低PFC母線電壓，但模塊輸入電壓范圍越來越寬，以最高290V輸入為例，整流濾波后就有408V，PFC母線電壓被輸入電壓鉗位，無法降低。

總之，單純的變頻控制會導(dǎo)致工作頻率范圍過寬甚至失效，帶來磁性元件難以優(yōu)化和電路損耗過大的問題，以及反饋控制難以設(shè)計的問題，所以簡單的調(diào)頻控制無法滿足輕載或空載時輸出穩(wěn)壓的要求。

通過改變LLC諧振電路輸入開關(guān)管的導(dǎo)通頻率來調(diào)節(jié)輸出電壓，同時還根據(jù)負(fù)載電路的反饋信號調(diào)整開關(guān)管的占空比，使得LLC諧振電路在低壓和輕載時可以穩(wěn)壓；即在PFM的同時進行PWM控制，其功能框圖如下圖所示。其中Comp為常規(guī)PWM芯片或者移相控制芯片的Comp腳，決定驅(qū)動脈寬或者移相角；而RT腳為常規(guī)PWM芯片或者移相控制芯片的RC振蕩器的RT腳，決定驅(qū)動的頻率；而甄別器具有邏輯判斷的功能。

為何要同時調(diào)節(jié)工作頻率和占空比？

那么，我們需要了解引入PWM控制后，LLC主電路的工作過程及特性。