LLC转换器结构介绍

LLC转换器是一种软开关电源拓扑，以其高效率、良好的EMI性能和能够实现宽范围电压调节的特点而受到青睐。

谐振网络

谐振网络是LLC转换器的核心，通常由两个电感（Lr和Lm）和一个电容Cr组成。其中，Lr为谐振电感，Lm为变压器的激磁电感，Cr为谐振电容。这个网络决定了转换器的谐振频率，并在转换器操作中起到关键作用。

开关器件

开关器件通常是MOSFET或IGBT，用于根据控制信号切换电流路径，从而控制能量从输入源传递到负载。在LLC转换器中，这些开关器件常以半桥或全桥的形式连接，并以略高于或略低于谐振频率的频率进行切换，以实现ZVS（零电压开关）或ZCS（零电流开关），降低开关损耗。

变压器

变压器在LLC转换器中起着隔离输入输出和变换电压比的作用。它设计有两个线圈：初级线圈作为谐振网络的一部分，参与共振；次级线圈则提供所需的输出电压。变压器的设计对转换器的效率和性能有显著影响。

图1展示了LLC转换器的基础电路构成。该转换器得名于其关键组件：电感Lr、Lm和电容Cr，它们共同形成了一个串联的谐振电路。在这个配置中，Lr充当谐振电感，Lm代表变压器的励磁电感，而Cr则是谐振电容。

在变压器的设计中，电感成分主要由励磁电感Lm和漏电感Ll组成。在LLC转换器的设计中，通常会将漏电感Ll整合作为谐振电感Lr，这样做有助于简化电路设计并减小器件数量。

此外，变压器二次侧所使用的二极管工作在ZCS（零电流开关）状态下，这意味着它们在切换过程中不会产生反向恢复损耗。因此，为了进一步降低损耗，可以选择正向电压VF较低的二极管，这样可以减少二极管在导通时的电压降，从而提高整体效率。