LLC变换记（一）_全桥llc和半桥llc的区别

LLC变换记（一）

本文主要是对DCDC变换整体的软硬件进行解析，基于目前在做的工作，为了养成良好的工作习惯，会不定期记录相关知识解析点

简介

LLC谐振变换有半桥和全桥两种基本结构，但无论是哪种结构其基本原理和控制策略都是大同小异，这里用全桥拓扑结构进行分析

根据拓扑结构可以总结一下输入到输出的一个能量过程：首先高压直流电压经过全桥逆变变成高频的正负方波电压Vs，大小为±Vin（注意半桥电容分压会变成Vs=±Vin/2），频率与4个开关管的频率一样。随后高频电压施加到谐振腔上使得谐振元件产生谐振，谐振电流为ir，变压器原边电压Vp使得励磁电感Lm产生励磁电流im。根据上图方向可以有电流ip=ir-im。具有三相绕组的变压器原副边变比为n:1:1。原边电压Vp被输出电压钳位，可近似的认为为±nVin，也可以知道副边正负向绕组电流为nip。

在LLC变换中，为了实现软开关技术，LLC变换主要采用的是PFM脉冲频率调接策略，在闭环反馈调节增益时主要是根据目标值和采样值进行PWM频率的调整。驱动信号将上下桥臂互补导通（留有一定的死区时间），占空比为50%。采用PFM方式调制，根据开关频率随着负载的变化使得LLC谐振变换呈现出不同的特性。

首先来确定LLC谐振变换的一个重要参数，谐振频率fr。

在开关频率fs大于最小谐振频率的区间我们都可以实现ZVS
以fr为分界，可以将LLC变换实现ZVS区分成三个区域，即：fs<fr；fs>fr与fs=fr。这三种工作方式有很大的差异，需要结合仿真进行波形分析，网上很多地方都有进行详细介绍这里就不累赘多说。

关于在实际工作中怎么简单测试是否是ZVS？
可以使用差分探头对MOS的GS和DS进行观察，当DS端电压为零食驱动信号才驱动GS控制DS导通，已实现零电压导通。

关于软件配置PWM波驱动MOS管导通的问题
在配置PWM时一定要主要上下桥臂的关系，避免配置错误导致同开损坏元器件，同步整流侧这边也需要根据变压器同名端的关系配置好MOS驱动信号PWM波形，并且会进行相应的移相延时以适应器件的转换时间提高效率。

如何反馈调节开关频率
当输入电压或者外界负载发生变化均会引起反馈输出波动，将输出电压进行ADC采样取值后作为反馈信号，这知识常规的单闭环控制，动态特性会稍有不佳，对动态特性要求较高可以进行改进使用双闭环控制可以提高动态响应时间。再根据PID算法调节开关频率，从而达到稳定输出的目的。

关于开环调试注意问题
PWM在配置时注意TZ模块的使用，不然容易出现报错。开环调试时一定要注意开关周期（即频率的范围），否则高压环境下容易损害器件。假如进行驱动桥路部分半桥改装成全桥后一定要注意高频逆变后的Vs值会变成半桥的两倍。

PSFB和LLC的区别
这两种DC拓扑结构均可以实现软开关技术，上下管占空比都为50%；但是LLC主要是变频控制，不适用于宽范围的输入源但是可以实现全负载ZVS，而PSFB是移相控制,轻载时不好实现ZVS。当然实际应用中还得考虑期间成本

先就写到这吧，第一次写感觉脑袋里面很多想写的，发现写起来就不行了，看来还是要多记录啊，好记性不如烂笔头！！下期贴上代码解析软件部分