基于SG1525的PFM-PWM控制諧振DC／DC變換器

圖中1，2連接至圖1中初級橋臂兩開關管的中點和橋臂分壓電容的中點。由于VQ1，VQ2交替導通，故1，2端的輸入為幅值是Ui／2的正負半周對稱的方波。Re為次級折算至初級的等效負載。采用基波分析法得到1．2端輸入阻抗為：

式中：ωs為開關角頻率，ωs=2πfs。
當ωsωm時，變換器的阻抗呈容性；當ωs>ωm時，變換器的阻抗呈感性。對于LLC諧振變換器，通常只將開關頻率設定為大于fm的范圍內工作。因為當開關頻率小于fm時，容性電路的特性為電壓滯后于電流，此時開關管不能實現零電壓開通。

通過上面分析可見，對于LLC諧振變換器，開關頻率應設定為大于fm的范圍，那么工作的頻率又可以分為兩種工作頻帶：fmfsfr，fs >fr。而工作兩種工作頻帶范圍下變換器均可實現主開關管的零電壓開通，符合軟開關技術的要求。圖3為兩種頻帶下整流二極管的電壓、電流波形。觀察次級整流管的開關狀態，雖然兩種頻帶下次級整流二極管均可實現ZCS，但是在fs>fr時，VD1關斷的瞬間VD2立即導通，即使是快恢復型二極管，整流二極管換流時會產生反向恢復損耗；而對于fmfsfr時的LLC變換器，VD1關斷后，VD1，VD2均不導通，這段時間即為tb。ta時間內，VD1可以充分完成反向恢復，不存在換流引起的反向恢復損耗，且此時兩只二極管的反向電壓均為一倍的Uo，而fs>fr時，二極管在關斷后反向電壓始終為2倍的Uo，相對于fs>fr時，二極管的損耗會相對較大。此外，當fs>fr時，變壓器的初級一直向次級傳遞能量，激磁電感不參與諧振，所以通常將LLC諧振變換器的工作頻率設計在fmfsfr內。