谐振变换器-第2节
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本节为《浅谈谐振LLC谐振变换器》系列第2节，本系列围绕LLC谐振变换器展开，一个在现代电子设备中不可或缺的神秘组件。它利用巧妙的物理原理有效减少能量损失，保证了我们设备的高效运行。
本系列学习路线：LLC的定义及优势 - LLC入门 - LLC工作原理 - LLC特性分析
谐振变换器
功率变换器设计目标：
高功率密度，小设计尺寸，高转换效率
措施：
提高开关频率，采用高频工作降低无源器件的尺寸，如变压器和滤波电感、 电容等器件。但存在的开关损耗却对高频工作带来不利影响
谐振变换器优点：
谐振变换器的基本变换单元是谐振电路，由于电路的谐振作用，使得电压或者电流都能周期性地通过零点，这样开关器件就能够在零电压或者零电流的条件下导通或者关断，开关器件实现了软开关，使得开关损耗降低。因此，开关损耗和噪声可大幅度减少。常规谐振器使用串联的电感电容作为谐振网络。负载连接有两种基本结构，串联和并联。
四种谐振回路：
LLC
LLC谐振变换器（也称为LLC串并联谐振变换器）通常被选择用于电源设计中，因为它集成了串联谐振变换器（SRC）和并联谐振变换器（PRC）的优点，并且解决了它们的一些局限性。以下是选择LLC谐振变换器的几个关键原因：
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零电压开关（ZVS）：LLC谐振变换器可以在较宽的负载范围内提供ZVS，这减少了开关损耗，从而提高了整体效率。在低负载条件下，SRC可能无法保持ZVS，而LLC可以。
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最小化电磁干扰（EMI）：由于其软开关特性，LLC变换器能够减少EMI，这对于符合严格EMI标准的应用非常重要。
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负载调节能力：LLC变换器能够更好地处理广泛的负载变化，并且仍然保持高效的能量转换，而SRC和PRC在这方面的表现可能不够理想。
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变频操作：LLC变换器允许在不同频率下操作，以优化效率和输出特性，而SRC和PRC可能只在单一频率下最优化。
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宽输入电压范围：LLC谐振变换器可以适应宽广的输入电压变化，这使得它们适用于变动输入电压的应用场景。
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效率和功率密度：LLC谐振变换器因为可以维持高效率，使得它们能够实现更高的功率密度，这对于需要小型化解决方案的应用非常关键。
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简化的控制策略：与SRC或PRC相比，LLC变换器可以使用更简单的控制策略，这降低了设计的复杂性和成本。
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热性能：由于较低的开关损耗，LLC变换器一般有更好的热性能，这减少了冷却需求和相关成本。
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更高的可靠性：减少了开关损耗和运行在较低的应力下，LLC变换器的可靠性更高，这对于要求长寿命应用的场景特别有价值。
由于这些优势，LLC变换器在众多需要高效、高密度和高可靠性电源的应用中成为了首选。然而，它们的设计和控制可能比SRC或PRC更复杂，需要精确的电感和电容匹配以及优化的控制算法来实现最佳性能。因此，LLC变换器的选择应基于应用的具体需求和可接受的设计复杂性。
参考/感谢：
[1]Bo Yang. Topology Investigation for Front End DC/DC Power Conversion for Distributcd Power System.
[2]ST. Simplified Analysis and Design of Series resonant LLC Half-bridge Converters.
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