下圖所示為一個(gè)典型的半橋LLC諧振變換器電路:
其等效電壓傳輸關(guān)系為:
fr1為諧振腔的諧振頻率
x為開關(guān)頻率相對(duì)諧振頻率的歸一化值
k為變壓器勵(lì)磁電感量與諧振電感量的比值
Zr為諧振腔特征阻抗
Re為等效的負(fù)載交流阻抗
Q為品質(zhì)因數(shù)
根據(jù)電壓傳輸關(guān)系公式可以畫出在不同變量條件下的電壓傳輸關(guān)系曲線:
參考以上LLC諧振變換器的電壓傳輸比曲線,可以總結(jié)出LLC變換器具有以下特點(diǎn):
1.當(dāng)變換器設(shè)計(jì)工作在藍(lán)色區(qū)域(ZVS-零電壓開關(guān))時(shí),LLC變換器一次側(cè)開關(guān)管在全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)零電壓開通,開關(guān)管的開關(guān)損耗降至幾乎為零。同時(shí),二次側(cè)的整流二極管可以實(shí)現(xiàn)零電流開關(guān),幾乎不存在反向恢復(fù)的問(wèn)題,從而減少了損耗和對(duì)EMI的影響。
2.配合前級(jí)PFC電路,LLC變換器可以在寬負(fù)載范圍內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)頻率來(lái)可靠地穩(wěn)定輸出電壓。同時(shí),LLC變換器還可以依靠其電壓增益調(diào)節(jié)能力的優(yōu)勢(shì),在不增加輸入電解電容容量的前提下,提供更長(zhǎng)的保持時(shí)間。
3.由于LLC諧振變換器能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)元器件的軟開關(guān),開關(guān)損耗低,為提高開關(guān)頻率,減小磁性器件體積創(chuàng)造條件,進(jìn)而可以保持效率高的前提下,實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的小型化,高功率密度化,在無(wú)風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)條件下,保持元器件的低溫升,從而確保了電源的壽命和可靠性。
上圖顯示的是TDK-Lambda的基于LLC諧振變換技術(shù)的全新CUS350M系列電源,無(wú)風(fēng)扇自然冷卻式、350W交流-直流醫(yī)療電源,其滿載效率最高可達(dá)94.7%,與傳統(tǒng)拓?fù)涞耐愲娫聪啾?,約有5%左右的提升。
此外,CUS350M系列憑借新技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了1U高度的扁薄緊湊型設(shè)計(jì),在自然冷卻條件下達(dá)到8.7瓦/立方英寸的高功率密度,在業(yè)界處于領(lǐng)先水平,其小型化的設(shè)計(jì)使其適于更多的設(shè)備安裝需求,自然冷卻可以減少粉塵堆積造成的侵蝕,無(wú)風(fēng)扇噪音為使用者營(yíng)造安靜、舒適的應(yīng)用體驗(yàn)。
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