五、學(xué)習(xí)LLC諧振變換電路的工作原理

在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的。如果調(diào)節(jié)電路元件（L或C）的參數(shù)或電源頻率，可以使它們相位相同，整個(gè)電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。

諧振的實(shí)質(zhì)是電容中的電場(chǎng)能與電感中的磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)換，此增彼減，完全補(bǔ)償。電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的總和時(shí)刻保持不變，電源不必與電容或電感往返轉(zhuǎn)換能量，只需供給電路中電阻所消耗的電能。

按電路聯(lián)接的不同，有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。

串聯(lián)諧振。由ZL=JWL,得出電感阻抗隨頻率增加。由ZC=1/JWC,得出電容阻抗隨頻率減少；因此，當(dāng)電容器與電感器串聯(lián)連接時(shí)，它們的阻抗會(huì)被相互抵消。在低頻時(shí)，它就像一個(gè)電容，高頻時(shí)它就像一個(gè)電感，在頻率為W= 1/LC時(shí)，阻抗為0，相當(dāng)于短路，電流達(dá)到最大值，在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，又叫電壓諧振。

串聯(lián)諧振電路

并聯(lián)諧振是指在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中，電容和電感阻抗相等，出現(xiàn)電路端電壓和總電流同相位的現(xiàn)象。整個(gè)電路呈純電阻性，線路中總電流最小，支路電流往往大于總電流，因此又叫電流諧振。

并聯(lián)諧振電路

LLC電路又稱為串并聯(lián)諧振電路（SPRC），LLC諧振變換電路因其能夠在寬輸入和負(fù)載變化下工作，開關(guān)管可以通過零電壓開關(guān)（ZVS）導(dǎo)通，輸出整流二極管也可以通過零電流開關(guān)（ZCS）關(guān)閉，從而最大限度地減少損耗。

LLC要實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)，開關(guān)管的電流必須滯后于電壓，使其工作在感性狀態(tài)。

LLC諧振電路存在兩個(gè)諧振頻率：fr1=12πLrCr，fr2=12π（Lr+Lm）Cr，考慮到盡可能提高效率，設(shè)計(jì)電路時(shí)需把工作頻率設(shè)定在fr1附近。對(duì)于MOSFET管而言，ZVS模式下開關(guān)損耗更小。

LLC諧振全橋變換電路由于具有較高功率密度而廣泛用于中、大功率場(chǎng)合，主要由初級(jí)線圈，4個(gè)功率MOS管，諧振電感Lr、諧振電容Cr、勵(lì)磁電感Lm，次級(jí)則由整流二極管VD5和VD6以及輸出濾波電容Co組成。

假設(shè)該電路工作在fr1< fs<fr2的頻率范圍內(nèi)，可將一個(gè)開關(guān)周期分為六個(gè)過程：

• （t0-t1）t0時(shí)刻，Q1和Q4開通，諧振電流Ir經(jīng)過Q1和Q4，變壓器次級(jí)電壓上正下負(fù)，DR1導(dǎo)通，為負(fù)載R提供能量。Lm由于Q4導(dǎo)通被鉗制，不參與諧振過程，勵(lì)磁電流線性上升。
• （t1-t2）t1時(shí)刻，ILm=ILr，DR1,DR2無電流，次級(jí)輸出電壓對(duì)Lm不再鉗位，Cr被恒流線性充電升高電壓，此時(shí)電容Cf向負(fù)載供電。
• （t2-t3）t2時(shí)刻，Q1和Q4關(guān)斷，D2和D3導(dǎo)通續(xù)流，從而為Q2和Q3的ZVS開通創(chuàng)造了條件。變壓器初級(jí)電壓極性切換，DR2開始導(dǎo)通，由于此前DR1電流歸零，故沒有反向恢復(fù)。Lm重新被次級(jí)輸出電壓鉗位，退出諧振過程。
• （t3-t4）t3時(shí)刻，Q2和Q3開通，DR2繼續(xù)導(dǎo)通向負(fù)載提供能量。Lm仍被輸出電壓鉗位不參加諧振，故ILm線性下降。
• （t4-t5）t4時(shí)刻，ILm又重新等于ILr，DR1，DR2的電流為零，次級(jí)輸出電壓對(duì)Lm不再鉗位，Lm開始參與諧振，Cr被反向恒流充電，其電壓線性升高。
• （t5-t6）t5時(shí)刻，Q2和Q3關(guān)斷，D1和D4導(dǎo)通續(xù)流，從而為Q1和Q4的ZVS開通創(chuàng)造了條件。變壓器初級(jí)電壓極性切換，DR1開始導(dǎo)通，由于此前DR2電流歸零故沒有反向恢復(fù)。Lm重新被次級(jí)輸出電壓鉗位，退出諧振過程。

LLC諧振全橋拓?fù)潆娐?/p>

同步通信程序?qū)懛?br /> 單片機(jī)拉低時(shí)鐘線
延時(shí)
單片機(jī)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)
延時(shí)
單片機(jī)拉高時(shí)鐘線，產(chǎn)生上升沿，數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)被芯片保存

單片機(jī)拉低數(shù)據(jù)線，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)
延時(shí)
單片機(jī)拉低時(shí)鐘線，產(chǎn)生下降沿
延時(shí)
單片機(jī)拉高時(shí)鐘線，產(chǎn)生上升沿，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)被芯片保存

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的学习LLC谐振变换电路的工作原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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