weixin_41270987的博客

占空比调节启动是通过调节占空比从 0%到 50%，逐渐增加系统的谐振回路的谐振电流。LLC 谐振变换器的组成结构中包含容性器件，为了尽可能减小输出电压纹波，钳位输出电压，此时希望输出滤波电容尽可能的大，因此也会在启动的时候，电容两端电压近似为 0，系统对电容进行充电，此时的电路电流很大，可以达到稳定输出时候电流的几十甚至上百倍。可以发现较高的频率启动也不能保证启动电流很小，尤其是启动一瞬间，系统内部容性器件进行零电压充电，较高的谐振频率，使得在启动一瞬间的几个周期内，谐振电流峰峰值处于启动过程的最大值。

在开关 MOSFET 的驱动信号死区时间 Tdead内谐振电流完成对寄生电容的充放电，在此区间内开关 MOS 管端电压变化值△U=Vin(由 0→Vin 或者 Vin→0)，这就是变换器原边开关管能够实现 ZVS的前提。因此，当 LLC 谐振变换器输出短路时，可以通过提高变换器工作频率，使其远离谐振工作点，来降低变换器直流电流增益以限制输出电流的大小，以保护变换器的安全。工作在空载条件时，变换器的电压增益存在下限，当变换器工作频率升高到一定的大小后，其电压增益就变成一个定值，导致变换器输出电压不可调。

根据以上分析，在工作区域 1 时，输出电流连续，整流二极管工作在硬开关状态，无法实现 ZCS 关断，存在反向恢复问题。LLC 谐振变换器直流增益曲线中还存在一个特殊点(1，1)，即 fn=1 时，因为 Lr、Cr工作在谐振频率点，谐振网络的阻抗可以等效为零，输入电压相当于直接作为变压器原边激励电压，变换器直流增益恒为 1，不受负载大小影响。通过观察易知在 fn =1 处，即变换器工作在谐振频率点时，谐振网络的阻抗等效为零，输入电压相当于直接作为变压器原边激励，电压直流增益恒为 1，不受输出负载变换的影响。

LLC 谐振变换器实现 DC-DC 变换的过程如如图所示，由前级 EMI 和整流滤波电路转化而来的直流电压经过逆变网络被转换成频率可变的占空比为50%的方波，再经谐振网络和变压器 T 转换到副边，最终由整流滤波网络优化后以直流形式输出。基波分析法 FHA(First Harmonic Approximation)，是假设输入到输出的能量传递基于电路中电流、电压的傅里叶级数的基波分量，即将流经谐振网络的参数波形都视为正弦波，忽略其谐波分量。式中，IR为原边输入电流 iR(t)的幅值，θ为其初始相位。

LLC 谐振电路采用脉冲频率调制(PFM)，通过改变驱动信号的频率来控制变换器的能量传输。谐振电路中的三个谐振元件为：谐振电感 Lr、谐振电容 Cr 和励磁电感 Lm，它们根据工作模式的不同可形成两个谐振频率。与串联谐振变换器相比，LLC 谐振变换器励磁电感及漏感能被利用，大幅减小了其体积。并且 LLC 谐振变换器中励磁电感与谐振电感属于同一数量级，使得励磁电感能够参与谐振，修正了电感增益特性。