LLC型串并联谐振变换器的设计与实现

接连接功率因数校正器的专门输出，轻载时能让电路工作于突发模式，提高轻载时变换器的转换效率。芯片外围主要引脚设置见图7。

样机的主要参数如下：

Vin=270V±10%，DC

Vo=±180V，DC

Po=550W

按上述方法选取n=0.4，k=6.5，Q=0.39，电路最小工作频率120kHz，谐振频率100kHz，谐振参数为Lm=130μH，Lr=20μH，Cr=0.15μF。

Vin相同负载变化时，谐振网络的Zn、Gdc变化使得fs变化，实验波形如图8所示。

(a)轻载(b)额定载

Vin一定（输入为额定电压）、负载不同时，开关管ZVS的实现如图9所示。对于相同的Gdc，随着载变轻fs会相应提高，但根据设计仍能保证开关管的ZVS。

(a)Po=100W(b)Po=550W

Po相同而Vin不同时此样机在整个Vin范围内均可实现功率管的ZVS，见图10。

(a)Vin=243V(b)Vin=300V

由图9和图10可见，该样机在要求的电压和输出负载范围内均实现了开关管的零电压开通。

谐振变换器正是靠改变fs来调节Vo的，图11(a)表示随着Vin升高fs变大；图11(b)则表示Vin时负载电流的增大而fs减小，与理论分析的基本一致。

(a)Po=550W，不同Vin时开关频率曲线

(b)Vin=270V，不同Po时开关频率曲线

图11（a）Po=550W，不同Vin时开关频率曲线；(b)Vin=220V，不同Po时开关频率曲线

图12(a)最高效率在95%以上，额定输出时效率为94.5%；在Po一定时，随着Vin的升高，Iin减小，开关管的导通损耗及变压器的铜损有所减小，变换器效率相应的有所提高，如图12(b)。

(a)Vin=270V时不同Po的效率曲线

(b)Po=550W时不同Vin效率曲线

图12(a)Vin=270V时不同Po的效率曲线；(b)Po=550W时不同Vin的效率曲线

5结语

本文介绍了LLC型串并联谐振半桥变换器的直流增益特性、谐振腔阻抗特性以及软开关实现的条件等，并根据分析给出主要参数设计方法，以及集成芯片L6599外围控制电路设计。最后调试完成550W样机一台，试验结果证明上述分析及设计方法的可行性。

参考文献

[1]陈坚，电力电子学—电力电子变换和控制技术，北京，高等教育出版社，2002：289~314.

[2]Lazar,J.F.,Martinelli.R,Steady

stateAnalysisoftheLLCSeriesResonantConverter,AppliedPowerElectronics

ConferenceandExposition.Vol.2,March2001:728~735.

[3]BoYang,FredC.Lee,AlphaJ.Zhang,GuisongHuang,LLCResonantConverterfor

FrontEndDC/DCConverter,AppliedPowerElectronicsConferenceandExposition.Vol.2,

March2002:1108~1112.

[4]ROBERTL.STEIGERWAID.AComparisonofHalf-BridgeResonantConverterTopologies

[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,1988,4:174-182.

[5]LLCresonanthalf-bridgeconverterdesignguideline,ApplicationNote2450.

作者简介

沈萍：女，1982年生，硕士研究生，主要研究方向为功率电子变换技术。■