高效率电源拓扑结构分析及选择

上的输出电压，我们建议采用LLC谐振转换器。高的输出二极管电压会致使非对称半桥转换器效率降低，因为额定电压较高的二极管，其正向压降也较高。在24V以下，非对称半桥转换器则是很好的选择。因为这时LLC转换器的输出电容纹波电流要大得多，其随输出电压降低而变大，从而增加解决方案的成本和尺寸。

　　上述两种拓扑都可以采用同步整流。对非对称半桥拓扑，这实现起来非常简单(参见飞兆半导体应用说明AN-4153)。对LLC控制器，需要一个特殊的模拟电路来检测流入MOSFET的电流，如果开关频率被限制为第二个谐振频率(图2中的100kHz)，该技术是比较简单的。

　　最后，两种设计都依赖变压器的漏电感：在LLC转换器中用来控制增益曲线(图2)；而在非对称半桥转换器则用以确保轻载下的软开关。对于大多数应用，我们都建议采用两个单独的电感来达到此目的。漏电感是变压器中不容易控制的一个参数。此外，要实现一个不同寻常的漏电感，需要一个非标准的线圈管，这增加了成本。对于非对称半桥结构，如果采用标准变压器，谐振开关速度至少是开关频率的10倍，从而产生更大的损耗。总之，对LLC转换器而言，建议再采用一个普通铁氧体电感；而对非对称半桥转换器，建议只使用一个高频铁氧体电感。

　　图3显示了非对称半桥转换器的电路示意图。该图非常类似于LLC谐振转换器，只有一点不同：LLC谐振转换器不需要输出电感，以及非对称半桥控制器需要设置频率而非PWM控制。

图3：基于FSFA2100的非对称半桥转换器

　　192W/24V非对称半桥转换器的效率在93%左右。AN-4153360W/12V倍流版在额定负载为20%-100%时也有超过93%的满负载效率。

　　在包含PFC前端的200W/48V电源条件下，LLC谐振转换器的效率在93%左右。通过同步整流，在该功率级下可以把效率提升至95%-96%。