全橋LLC電路的工作原理

圖2 簡(jiǎn)化拓?fù)?/p>

以半周期工作過(guò)程為例分析全橋LLC電路基本工作原理（fs）：<>

圖3 全橋LLC工作原理圖

t0~t1時(shí)刻：假定在t0時(shí)刻開(kāi)關(guān)管Q2和Q4關(guān)斷，Q1和Q3導(dǎo)通，由于此時(shí)電流方向仍為負(fù)向，因此諧振電流在Q1和Q3的體內(nèi)二極管流通，諧振電感L1和諧振電容C1參與諧振，諧振電流正弦化變化。由于此時(shí)段內(nèi)諧振電感電流和勵(lì)磁電感電流的差值（ILr－ILm）為正，所以二極管D1導(dǎo)通。

t1~t2時(shí)刻：t1時(shí)刻，諧振電感電流為零，Q1和Q3實(shí)現(xiàn)體內(nèi)二極管向MOSFET的自然換流，由于此時(shí)段內(nèi)諧振電感電流和勵(lì)磁電感電流的差值（ILr－ILm）仍然為正，所以二極管D1繼續(xù)導(dǎo)通。

T2~t3時(shí)刻：t3時(shí)刻諧振電感電流和勵(lì)磁電感電流相等，此時(shí)輸出電流為零，二極管D1和D2均截止，原副邊脫離，原邊勵(lì)磁電感參與諧振，形成了諧振電感，勵(lì)磁電感和諧振電容的串連諧振。

t3時(shí)刻以后開(kāi)始另外半周期的工作過(guò)程，與上述半周期工作過(guò)程完全一致，不再另做分析。以上是典型的LLC工作原理，為了獲得較高的效率和較好的EMC指標(biāo)，通常將模塊默認(rèn)工作狀態(tài)設(shè)定在LLC諧振區(qū)域，即如下圖所示的區(qū)域2（region 2）。

圖7 LLC諧振變換器工作區(qū)間圖

區(qū)域1是SRC區(qū)域，模塊通常在48V以下輸出時(shí)工作在這一區(qū)域，在這一工作區(qū)域中，諧振電路同樣可以達(dá)到ZVS開(kāi)通，只是隨著工作電壓的降低，關(guān)斷電流越來(lái)越大，關(guān)斷損耗也隨著增大。

區(qū)域3是ZCS區(qū)域，通常發(fā)生在過(guò)載或短路瞬間，因?yàn)樵谶@一區(qū)域中，一個(gè)工作電壓對(duì)應(yīng)于兩個(gè)頻率點(diǎn)，環(huán)路存在不單調(diào)性，因此是設(shè)計(jì)時(shí)需要盡量規(guī)避的區(qū)域。

雖然采用全橋電路，但LLC諧振參數(shù)的設(shè)計(jì)與半橋電路并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，均遵循效率指標(biāo)，負(fù)載要求，外特性曲線和環(huán)路的單調(diào)性等一些原則，并結(jié)合磁性器件的設(shè)計(jì)來(lái)尋求最優(yōu)化的參數(shù)。