基于SG1525的PFM-PWM控制諧振DC／DC變換器

圖中1，2連接至圖1中初級(jí)橋臂兩開關(guān)管的中點(diǎn)和橋臂分壓電容的中點(diǎn)。由于VQ1，VQ2交替導(dǎo)通，故1，2端的輸入為幅值是Ui／2的正負(fù)半周對(duì)稱的方波。Re為次級(jí)折算至初級(jí)的等效負(fù)載。采用基波分析法得到1．2端輸入阻抗為：

式中：ωs為開關(guān)角頻率，ωs=2πfs。
當(dāng)ωsωm時(shí)，變換器的阻抗呈容性；當(dāng)ωs>ωm時(shí)，變換器的阻抗呈感性。對(duì)于LLC諧振變換器，通常只將開關(guān)頻率設(shè)定為大于fm的范圍內(nèi)工作。因?yàn)楫?dāng)開關(guān)頻率小于fm時(shí)，容性電路的特性為電壓滯后于電流，此時(shí)開關(guān)管不能實(shí)現(xiàn)零電壓開通。

通過上面分析可見，對(duì)于LLC諧振變換器，開關(guān)頻率應(yīng)設(shè)定為大于fm的范圍，那么工作的頻率又可以分為兩種工作頻帶：fmfsfr，fs >fr。而工作兩種工作頻帶范圍下變換器均可實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓開通，符合軟開關(guān)技術(shù)的要求。圖3為兩種頻帶下整流二極管的電壓、電流波形。觀察次級(jí)整流管的開關(guān)狀態(tài)，雖然兩種頻帶下次級(jí)整流二極管均可實(shí)現(xiàn)ZCS，但是在fs>fr時(shí)，VD1關(guān)斷的瞬間VD2立即導(dǎo)通，即使是快恢復(fù)型二極管，整流二極管換流時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向恢復(fù)損耗；而對(duì)于fmfsfr時(shí)的LLC變換器，VD1關(guān)斷后，VD1，VD2均不導(dǎo)通，這段時(shí)間即為tb。ta時(shí)間內(nèi)，VD1可以充分完成反向恢復(fù)，不存在換流引起的反向恢復(fù)損耗，且此時(shí)兩只二極管的反向電壓均為一倍的Uo，而fs>fr時(shí)，二極管在關(guān)斷后反向電壓始終為2倍的Uo，相對(duì)于fs>fr時(shí)，二極管的損耗會(huì)相對(duì)較大。此外，當(dāng)fs>fr時(shí)，變壓器的初級(jí)一直向次級(jí)傳遞能量，激磁電感不參與諧振，所以通常將LLC諧振變換器的工作頻率設(shè)計(jì)在fmfsfr內(nèi)。