返回主站 | 设为首页 | 加入收藏      
   
 
  首页 关于我们 产品展示 方案设计 技术分享 行业资讯 联系我们  
 
马达驱动IC/步进电机控制芯片
三相直流无刷BLDC电机驱动IC
单相直流无刷电机驱动芯片
直流无刷电机驱动IC
有刷直流电机驱动IC
步进电机驱动芯片(并行接口)
步进电机驱动芯片(步进/方向接口&串行接口)
静音步进电机驱动芯片
功放IC
电源管理IC
马达驱动IC/步进电机控制芯片
数模(DAC)/模数(ADC)转换芯片
智能处理器
音量控制IC
模拟开关IC
电容式触摸感应IC
RGB LED呼吸趣味灯驱动IC
音频CODEC IC
方案设计
电压电平转换器IC
运算放大器
I/O扩展器IC
 
名称:
种类:
类别:

业务洽谈:

联系人:张顺平 
手机:17727550196(微信同号) 
QQ:3003262363
EMAIL:zsp2018@szczkjgs.com

联系人:鄢先辉 
手机:17727552449 (微信同号)
QQ:2850985542
EMAIL:yanxianhui@szczkjgs.com

负责人联络方式:
手机:13713728695(微信同号) 
QQ:3003207580 
EMAIL:panbo@szczkjgs.com
联系人:潘波

 
当前位置:首页 -> 技术分享
电源谐振半桥转换电路
文章来源: 更新时间:2015/8/19 11:04:00
  和传统脉宽调制(PWM)电源转换器不同的是,谐振转换器通过频率调制来调节输出电压。因此,谐振转换器的设计方法也与PWM转换器的设计方法有所异。在各种类型的谐振转换器中,图1的LLC串联谐振转换器(LLC-SRC)格外引人瞩目,因为它有更强的输出调节功能、更小的循环电流和更低的电路成本。

  

  串联谐振特性允许直流(DC)/DC LLC-SRC中的开关网络(如图2所示)拥有很宽范围的零电压开关(ZVS);因此,LLC-SRC能在前端电源应用中轻松实现超过94%的效率,并能在高开关频率下运行。

  

  和PWM转换器的设计过程相似,当设计LLC-SRC时,第一个步骤是选择满负载情况下所需的工作频率。剩下的步骤就不同了,因为谐振转换器里没有占空比因数。在LLC-SRC中占空比保持不变,是50%,非常理想。图3展示了LLC-SRC的设计流程图(来自TI电源设计研讨会主题“设计 LLC谐振半桥电源转换器”)。

  Mg/Qe和Mg/fn图表中的增益曲线是由图1所示的LLC谐振槽路(它也是LLC谐振半桥转换器的线性化电路)衍生而来的。

  图3提供了LLC谐振半桥转换器的简单电路参数选择过程。通过检查增益曲线上的fn_min、fn_max位置,您就能设计出在所有输入条件下开关网络上均具有ZVS的高效LLC谐振半桥变换器。

  当设计LLC谐振半桥变换器时,请谨记:

  任何时候,在Mg/fn图表中fn_min都需要高于增益曲线的脊线。这是为确保金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)能保持ZVS状态。LLC-SRC的效率只能在一个操作点进行优化。当fsw= fo时,串联Lr和Cr变成零阻抗状态(图4);该转换器在那个点具有最高的效率。您需要决定自己想优化的线路/负载条件,并确保您的开关频率在那样的条件下是谐振频率。

  

  等离子和液晶电视如今已经走入了千家万户,这两种电器的开关电源设计比较特殊,只能采用有源或者无源PFC模式,并且需要能够长时间在无散热通风的环境下工作。这就要求电源不仅要拥有高功率密度和平滑的电磁干扰信号,还要尽量少的使用元器件。而在这些方面,半桥LLC谐振转换器拥有诸多的优势。

  

  

  半桥LL谐振电容和谐振电感的配置

  单谐振电容和分体谐振电容都存在于半桥转换器当中。对于单谐振电容配置而言,它的输入电流纹波和均方根(RMS)值较高,而且流经谐振电容的均方根流较大。这种方案需要耐高压(600~1,500V)的谐振电容。不过,这种方案也存在尺寸小、布线简单等优点。

  

  分体谐振电容相较于单个谐振电容而言,其输入电流纹波和均方根值较小。谐振电容仅处理一半的均方根电流,且所用电容的电容量仅为单谐振电容的一半。当利用钳位二极管(D3 和D4)进行简单、廉价的过载保护时,这种方案中,谐振电容可以采用450V较低额定电压工作。顾名思义,半桥LLC转换器中包含2个电感(励磁电感Lm 和串联的谐振电感Ls)。根据谐振电感位置的不同,谐振回路也包括两种不同的配置,一种为分立解决方案,另一种为集成解决方案。这两种解决方案各有其优缺点,采用这两种方案的LLC的工作方式也有轻微差别。

  将谐振电感安装在变压器外面是有目地的。其能够帮助设计者提高设计的灵活性,令设计人员可以灵活设置Ls和Lm的值;此外,EMI幅射也更低。不过,这种解决方案的缺点在于,变压器初级和次级绕组间的绝缘变得复杂,并且绕组的冷却条件变差,并需要组装更多元件。

  

  在另一种集成的解决方案中,变压器的漏电感被用作谐振电感(LLK=LS)。这种解决方案只需1个磁性元件,而且会使得开关电源的尺寸更小。此外,变压器绕组的冷却条件更好,且初级和次级绕组之间可以方便地实现绝缘。不过,这种解决方案的灵活性相对较差(可用的LS电感范围有限),且其EMI幅射更强,而初级和次级绕组之间存在较强的邻近效应。



 
 
深圳市永阜康科技有限公司 粤ICP备17113496号  服务热线:0755-82863877 手机:13242913995