今天正式更新。

    關(guān)于LLC電源的講解準(zhǔn)備分為六大步驟，第一步LLC半橋拓?fù)湓碇v解，第二步LLC半橋拓?fù)浞抡?，第三步LLC半橋小信號(hào)分析，第四步LLC半橋閉環(huán)電路仿真，第五步LLC半橋完整電路仿真，第六步LLC電路設(shè)計(jì)及計(jì)算，第七步LLC實(shí)物調(diào)試。

    LLC電源屬于軟開(kāi)關(guān)電源系列，這一類拓?fù)淇梢詫?shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通及零電流關(guān)斷。我們學(xué)習(xí)LLC拓?fù)涫欠裥枰葟能涢_(kāi)關(guān)電源著手呢，個(gè)人認(rèn)為沒(méi)有必要。把LLC電源拓?fù)洚?dāng)作一種常規(guī)的拓?fù)鋵W(xué)習(xí)可能心態(tài)會(huì)平和很多，畏懼心也會(huì)小一點(diǎn)。

    初學(xué)者不應(yīng)該把LLC拓?fù)湎氲倪^(guò)于復(fù)雜。一件事情想的過(guò)多，只會(huì)加劇自己的畏懼心理及抗拒情緒。抱著遇到問(wèn)題解決問(wèn)題的心態(tài)去學(xué)習(xí)，我認(rèn)為是比較科學(xué)的學(xué)習(xí)心態(tài)。

    半橋串聯(lián)LLC拓?fù)浞譃槿蠼M成模塊，分別是方波發(fā)生器，諧振網(wǎng)絡(luò)及整流濾波環(huán)節(jié)。其中方波發(fā)生器用于將直流電壓轉(zhuǎn)換為脈沖方波輸出至后級(jí)諧振網(wǎng)絡(luò)。諧振網(wǎng)絡(luò)通過(guò)變壓器的漏感（Ls），初級(jí)電感(Lp)及串聯(lián)電容(Cr)形成諧振,促使變壓器初級(jí)側(cè)電壓及電流錯(cuò)相，實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通，零電流關(guān)斷。

LLC零電流關(guān)斷，這一說(shuō)法，還是有點(diǎn)勉強(qiáng)的。

LLC零電流關(guān)斷區(qū)域是工作頻率接近諧振點(diǎn)到低于諧振點(diǎn)這一區(qū)域，但通常的LLC應(yīng)用，都沒(méi)有工作在這一頻率區(qū)域。

    繼續(xù)更新。

    上文講解了LLC拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)組成，由其拓?fù)淇梢灾繪LC電源拓?fù)涞暮诵耐瑫r(shí)也是難點(diǎn)就在于其諧振網(wǎng)絡(luò)的分析。要想真正把LLC諧振網(wǎng)絡(luò)理解透徹必須將諧振網(wǎng)絡(luò)涉及的參數(shù)均標(biāo)注出來(lái)，只有讓它充分曝光，才能使大家對(duì)其原理有較深的印象。

    下圖為L(zhǎng)LC諧振網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)參數(shù)圖：

    由上圖可以知道LLC諧振網(wǎng)絡(luò)的核心其實(shí)還是變壓器，只不過(guò)常規(guī)的硬開(kāi)關(guān)電源我們都希望變壓器的漏感越小越好，而對(duì)于LLC電源則需要通過(guò)工藝控制其初級(jí)漏感的數(shù)值，使其可以參與電路某個(gè)時(shí)間段的諧振。

    如果大家有心，可以將全橋LLC拓?fù)浜陀查_(kāi)關(guān)全橋拓?fù)溥M(jìn)行比較，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)所謂的全橋LLC只不過(guò)是引入了LC諧振單元而已。硬開(kāi)關(guān)全橋拓?fù)渥儔浩髌鋵?shí)也存在諧振，這類諧振是由其變壓器漏感以及電路存在的各類雜散電容產(chǎn)生的，只不過(guò)由于變壓器漏感及雜散電容數(shù)值過(guò)小，其組合所產(chǎn)生的諧振對(duì)電路本身的時(shí)序并無(wú)實(shí)質(zhì)性影響，所以被大家可以忽略。

    換句話說(shuō)，在硬開(kāi)關(guān)全橋拓?fù)涞幕A(chǔ)上人為加大變壓器漏感及諧振電容參數(shù)使其所產(chǎn)生的諧振波足以影響電路拓?fù)涞臅r(shí)序，個(gè)人認(rèn)為這便是全橋LLC拓?fù)湔Q生的初衷吧，僅僅是猜測(cè)而已。對(duì)于知識(shí)，我喜歡溯源，喜歡站在初創(chuàng)者的角度來(lái)闡述自己的想法。

    前文講解的LLC諧振網(wǎng)絡(luò)可以看作是由初次級(jí)漏感，激磁電感及理想變壓器組成。通過(guò)交流等效電路分析法可以將LLC拓?fù)溥M(jìn)一步簡(jiǎn)化，下圖為交流等效模型：

    從交流等效電路的角度分析，可以發(fā)現(xiàn)LLC拓?fù)溆袃蓚€(gè)諧振頻率，分別為f1=1/(2pi*√￣Lr*Cr)，f2=1/(2pi*√￣Lp*Cr)。實(shí)際電路調(diào)試中保持次級(jí)開(kāi)路測(cè)得初級(jí)電感量即為L(zhǎng)p，短路次級(jí)測(cè)得的初級(jí)電感量為L(zhǎng)r。

    上面整了一堆公式有什么意義呢？通過(guò)上述兩個(gè)諧振頻率點(diǎn)與變換器本身的驅(qū)動(dòng)頻率f的對(duì)比可以約束LLC拓?fù)涞闹C振頻率范圍。大家可以對(duì)比f(wàn)1，f2及f的關(guān)系得出何時(shí)能實(shí)現(xiàn)功率管的軟開(kāi)關(guān)。當(dāng)工作與輕載狀態(tài)時(shí)，諧振頻率為f2=1/(2pi*√￣Lp*Cr)，此時(shí)漏感，初級(jí)電感均參與諧振，此狀態(tài)電路工作頻率較低。當(dāng)工作與重載狀態(tài)，諧振頻率為f1=1/(2pi*√￣Lr*Cr)，此時(shí)僅僅是初次級(jí)漏感參與諧振，該階段電路工作頻率較高。

    LLC電源拓?fù)淦渲C振網(wǎng)絡(luò)阻抗特性是偏容性還是感性呢？當(dāng)為容性特性時(shí)，電流超前電壓90度，當(dāng)為感性特性時(shí)，電壓超前電流90度。因?yàn)長(zhǎng)LC諧振網(wǎng)絡(luò)需要保證電壓超前電流，所以其諧振網(wǎng)絡(luò)阻抗特性為偏感性的。

    為保證諧振網(wǎng)絡(luò)為感性特征，必須確保其開(kāi)關(guān)頻率大于諧振頻率f2。通常諧振網(wǎng)絡(luò)的頻率為f2

    前文講解了LLC拓?fù)洳糠值碾娐诽匦?，接下?lái)我們講講LLC拓?fù)涞墓ぷ髟?。通常LLC拓?fù)涞墓ぷ鳡顟B(tài)被人為地分成六個(gè)時(shí)序段，理解了這六大時(shí)序才算真正理解的LLC拓?fù)涞墓ぷ髟?。以下六步驟來(lái)源于ST的技術(shù)手冊(cè)，后續(xù)我會(huì)將參考的技術(shù)文獻(xiàn)均共享給大家。

    開(kāi)關(guān)頻率fsw等于或大于f1=1/(2pi*√￣Lr*Cr)時(shí)，下圖為第一階段LLC拓?fù)涔ぷ鳡顟B(tài)時(shí)序圖，暫名為時(shí)序圖1：

    在諧振網(wǎng)絡(luò)的作用下，初級(jí)側(cè)電流方向?yàn)樽筘?fù)右正，電流經(jīng)過(guò)Cr，Ls及功率管Q2形成回路，此時(shí)初級(jí)側(cè)主電感（激磁電感）處于短路狀態(tài)，不參與諧振。次級(jí)側(cè)感應(yīng)的電壓方向?yàn)樯险仑?fù)，D2導(dǎo)通，初級(jí)側(cè)能量經(jīng)變壓器傳送至次級(jí)側(cè)負(fù)載。

    當(dāng)諧振頻率f1=開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，LLC拓?fù)溥M(jìn)入第二個(gè)時(shí)序狀態(tài)，下圖為時(shí)序圖2：

此時(shí)功率管Q1,Q2均截至，次級(jí)D1,D2也處于截止?fàn)顟B(tài)。由于次級(jí)側(cè)無(wú)電流，D2屬于自然關(guān)斷。初級(jí)側(cè)諧振電流用于給Q1,Q2的體電容充電。次級(jí)側(cè)負(fù)載通過(guò)濾波電容提供能量。

    在第二階段初級(jí)側(cè)諧振電流給上管Q1的體電容充電，當(dāng)體電容電壓大于體二極管的導(dǎo)通電壓時(shí)，體二極管導(dǎo)通，諧振電流經(jīng)體二極管流向輸入端，此時(shí)開(kāi)通Q1可以實(shí)現(xiàn)ZVS。接下來(lái)即進(jìn)入第三階段，下圖為時(shí)序圖3：

諧振電流經(jīng)Ls,Cr,Q1流入輸入端，次級(jí)側(cè)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，經(jīng)D1傳送至輸出端。

    第四階段，打開(kāi)功率MOS Q1，由于體二極管電流導(dǎo)通，此時(shí)功率MOS的開(kāi)通沒(méi)有電壓損耗即實(shí)現(xiàn)了零電壓開(kāi)通。電源電壓經(jīng)Q1，Cr，Ls形成回路。變壓器次級(jí)電壓為上正下負(fù)，整流二極管D1導(dǎo)通，能量由初級(jí)經(jīng)次級(jí)傳輸至負(fù)載端。下圖為時(shí)序圖4：

    第五階段，此時(shí)功率MOS關(guān)斷，電源電壓經(jīng)體電容及Cr，Ls，Lp形成回路，同時(shí)給Q2的體電容充電，為Q2的零電壓開(kāi)通做準(zhǔn)備，負(fù)載由輸出濾波電容供電。下圖為時(shí)序圖5：

    第六階段，當(dāng)Q2的體二極管電壓大于體二極管導(dǎo)通電壓，二極管導(dǎo)通，此時(shí)功率MOS實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通，變壓器次級(jí)感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，D2導(dǎo)通，如此周期性循環(huán)工作形成LLC拓?fù)涞墓ぷ髁鞒蹋ㄩ_(kāi)關(guān)頻率等于或大于諧振頻率f1），下圖為時(shí)序圖6：

    第二階段，由于f2及諧振電容Cr均參與諧振，且功率MOS Q2依舊導(dǎo)通，同時(shí)次級(jí)側(cè)二極管D1，D2均未導(dǎo)通，負(fù)載由輸出端濾波電容提供能量，下圖為時(shí)序圖2：