基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源设计.

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基于LTspice的半桥LLC谐振变换器的参数设计与仿真

基于LTspice 的半桥LLC 谐振变换器的参数设计与仿真马明1，2，罗文广*1，2，王志涛1，2，刘强1，2（1.广西科技大学电气与信息工程学院，广西柳州545006；2.广西汽车零部件与整车技术重点实验室（广西科技大学），广西柳州545006）摘要：针对半桥LLC 谐振变换器参数设计比较复杂且计算量大的问题，通过对半桥LLC 谐振变换器的拓扑结构和开关过程的介绍，利用基波分析法建立谐振变换器的数学模型，得出了谐振变换器的直流增益；通过对半桥LLC 谐振变换器原边开关管实现软开关的约束条件和其谐振参数对直流增益影响的分析，得到了谐振参数的设计过程.根据这种设计方法，在LTspice 中搭建一个输入为400V ，输出为12V ，1.5kW 的仿真平台，验证了半桥LLC 谐振变换器设计过程的可行性和有效性.关键词：LLC 变换器；基波分析法；软开关；LTspice 仿真中图分类号：TM46DOI ：10.16375/45-1395/t.2020.03.0050引言随着科技的发展，工程师对高效率、高功率密度变换器越来越关注.虽然提高DC-DC 变换器的频率可以减小变换器的尺寸和体积，但会增加开关损耗，从而降低变换器的效率，因此不能够有效提高变换器的功率密度.软开关技术的出现，解决了硬开关中存在的不足.软开关技术是指通过控制脉冲使开关管两端电压为零时开通（零电压开通，Zero V oltage Switching ，ZVS ）或使流经开关管电流为零时关断[1]（零电流关断，Zero Current Switching ，ZCS ）.软开关技术在开关管开通和关断瞬间，电压电流变化无交叉点，实现理想的开关损耗，同时减小了电磁干扰，因此得到广泛应用[2].半桥LLC 谐振变换器以拓扑结构简单、功率密度高、开关损耗小且能够实现软开关等优点，已经成为人们研究的热点[3-5].半桥LLC 谐振变换器利用电压、电流周期性过零的特点实现软开关，降低器件的开关损耗，显著提高器件的开关频率[6].此外，半桥LLC 谐振变换器的漏感可以集成到变压器中，可以有效地减小DC-DC 变换器的尺寸和体积，从而增大了DC-DC 变换器的功率密度[7-8].1半桥LLC 谐振变换器的结构及工作过程1.1拓扑结构半桥LLC 谐振变换器的拓扑结构，如图1所示.其中，变换器的谐振网络由L r 、C r 和L m 构成，当变换器原边开关管Q 1和Q 2互补导通，产生幅值为V DC 的方波信号输入到谐振网络中，经过谐振网络产生谐振电流，通过变压器耦合到副边，最后整流输出[9].半桥LLC 谐振变换器存在两个谐振频率f r 和f m ，分别是：f r =1L r C r（1）收稿日期：2019-12-30基金项目：国家自然科学基金项目（61563006）资助.*通信作者：罗文广，硕士，教授，研究方向：智能控制及应用、汽车电子控制技术，E-mail ：**************.第31卷第3期2020年9月广西科技大学学报JOURNAL OF GUANGXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.31No.3Sep.2020第3期f m =1()Lr+LmCr（2）图1半桥LLC谐振变换器的电路拓扑Fig.1Circuit topology of half-bridge LLC resonant converter 1.2工作过程根据开关频率f s的范围，LLC变换器可以工作在f s>f r、f m<f s<f r和f s<f m3个不同的区域，当开关频率f s>f r时，谐振网络呈现感性，谐振变换器的原边可以实现ZVS，但副边整流二极管的ZCS失效[7]；当f m<f s<f r时，谐振网络呈现感性，既能实现原边开关的ZVS开通，也能实现副边整流二极管的ZCS关断[10]；当f s<f m时，谐振网络呈现容性，谐振变换器的原边开关管无法实现ZVS开通，副边整流二极管的ZCS关断也失效；为了保证Q1和Q2实现ZVS，必须保证变换器工作在f s>f r和f m<f s<f r区域.本文只针对开关频率f s大于f m、小于f r的开关模态进行分析，波形图如图2所示.由于半桥LLC电路在一个完整的开关周期，有不同的工作模态，半桥LLC谐振变换器在不同模态下的工作过程如下：开关模态1[t0—t1]：在t时刻，Q2关断，变换器进入死区时间.谐振电流ir 给Coss1放电给Coss1充电，在寄生电容Coss1和Coss2充放电完成后，谐振电流ir流过Q1的体二极管，为Q1的ZVS创造条件.该阶段，ir和im均为负，它们的差值电流流过变压器原边，迫使副边整流二极管D1导通，励磁电感Lm 被输出电压钳位为nVo，在t1时刻，ir由负变为0，im 仍为负值.在模态1，Lr和Cr参与谐振，Lm不参与谐振.开关模态2[t1—t2]：由于在模态1已经给开关管Q1施加了栅极驱动信号，因此在t1时刻，Q1正向导通，ir 给励磁电感Lm线性充电.在t2时刻，ir和im相等，原副边电流为0，D1实现ZCS关断.在此期间，Lr和Cr 参与谐振，Lm不参与谐振，能量由Vin传递到输出Vo.开关模态3[t2—t3]：在此模态，ir和im相等，整流二极管D1和D2反向偏置，输出电压被变压器隔离.Lm参与谐振，能量存在谐振槽内，此时，输出电容给负载继续供电.t 3时刻，Q1关断，进入下一死区时间，工作过程与之前的工作过程一样，仅仅是方向相反，这里不再重复.图2fm<fs<fr时，半桥LLC谐振变换器的主要工作波形图Fig.2Main operation waveforms of half-bridgeLLC resonant converter with fm<fs<fr马明等：基于LTspice的半桥LLC谐振变换器的参数设计与仿真29第31卷广西科技大学学报2基于FHA 等效电路模型的建立和分析LLC 谐振变换器是一个非线性系统，可以采用分段时域分析法对其进行分析，但这种方法计算求解过程复杂，无法求出具体的表达式，不利于变换器的设计[3].目前，针对LLC变换器常用的数学建模方式是基波分析法（Fundamental Har ‐monic Approximation ，FHA ）[11].此法是将LLC 谐振变换器中非线性的电压、电流分量进行傅里叶级数展开，用基波分量来代替，从而将非线性部分线性化，简化了电路的分析过程[12].因此，采用FHA 对半桥LLC 谐振变换器进行数学建模分析.将半桥LLC 谐振变换器的谐振网络归算到一次侧时的等效电路，如图3所示[13].其中，折算到原边的等效电阻R ac 为：R ac =8n 2π2R o （3）由图3可知，谐振网络的输入输出传递函数为：H ()s =sL m R ac1sC r +sL r +sL m R ac （4）定义：归一化频率f n =f s f r ；电感系数k =L m L r ；谐振频率f r =12πL r C r ；特征阻抗Z o==2πf r L r =12πf r C r；品质因数Q =Z o R ac =Z o n 2P o V 2o .从而，FHA 等效电路的电压增益可表示为：M ()f n ,k ,Q = H ()jw =1（5）根据式（5）可以在MATLAB 中绘制出谐振网络的直流增益曲线，图4为k =5，不同Q 下的直流增益曲线.由图4可知，谐振网络的直流电压增益曲线随着频率的增加先增大后减小[14]，当开关频率等于谐振频率f r ，即f n =1时，谐振网络电压增益恒等于1，不随负载的变化而变化.当品质因数Q 不同时，对应的电压增益曲线也不同，当Q 越大时，最大电压增益越小，最大增益应该满足最大负载要求；当Q 较小时，谐振网络虽然具有较大的增益，但要获得最小增益时，需要改变较大的频率，使变换器的频率的调节能力变差.Q 的选择应该在满足最小输入电压满载时，尽可能的大一些[15].当Q =0.25时，不同k 值下的电压增益曲线，如图5所示.由图5可知，当k 值过大时，不但使最大直流增益减小，而且使变换器的工作频率变换范围变大，无法满足输出要求.但较大的k 值会使励磁电感值较大，减小谐振腔电流，提高电路的效率.当k 值过小时，虽然满足直流增益，但谐振电感L m 过小，导致流过的电流过大，从而增加变换器的损耗，降低变换器的效率；同时较小的频率变化会引起很大的增益变化，不利于变换器的稳定[16].所以对k 值的选择，应折中考虑，一般选择2～8.3原边开关管实现ZVS 的约束条件半桥LLC 谐振变换器工作在感性区域，是MOSFET 实现ZVS 的必要条件，而非充分条件，因为在进行FHA 分析时，忽略了开关节点处的寄生电容，然而这些寄生电容也要在死区时间进行充放电，所以不能忽略它们[17].因此，要确保LLC 谐振变换器原边开关能够实现ZVS 开通，必须满足在半个周期结束时，图3归算到一次侧的交流等效电路Fig.3The AC equivalent circuit 30第3期谐振电流应该大于寄生电容的充放电电流.从而可以得到如下的判别式[18]：tanφ=Im[]Z nRe[]Z n>CZVSV2DCπTDPin（6）其中：Im[]Z n——[]Z n的虚部；Re[]Z n——[]Z n的实部.但由于这种方式计算过程复杂，不利于谐振参数的设计.为了方便谐振参数的设计，通常根据以下两种情况来保证变换器在全输入电压范围和全负载范围内实现ZVS开通.1）输入电压最小，负载最大.当半桥LLC谐振变换器的输入电压最小时，变换器的直流增益为最大直流增益Mmax.当k一定时，对应相同的直流增益M，品质因数Q越大，开关频率就越小.所以，当变换器输入电压最小、最大负载输出时，变换器的开关频率将达到最小值[19].根据图3可知，谐振网络输入阻抗Zin归一化后为：Z n()fn,k,Q=ZinZo=jkfn1+jkfnQ+1-f2njfn（7）当输入阻抗的虚部为0时，输入阻抗呈现阻性特性，此时变换器在不同负载下的电压增益将达到最大.当Zn()fn,k,Q的虚部为0时，可得：QZ()fn,k=（8）将式（8）代入式（5）中可得不同负载下的最大电压增益为：M Z()fn,k=fn（9）为了保证原边开关管实现ZVS，LLC谐振变换器必须工作在感性区.由阻抗增益曲线图6可以看出，阻抗分界线与每一条增益曲线的交点，就是在该Q值下变换器工作在感性区的最大直流增益点[20].由图6可知，随着Q的增大，最大直流增益点不断减小，因此，对应最大增益，存在一个最大品质因数.由以上分析可知，变换器在分界线上的最大增益点对应的最小归一化频率为：fn,min =1（10）图4k=5时，不同Q值对应的直流增益曲线Fig.4The DC gain curve of different Q valueduring k=5图5Q=0.25时，不同k的直流增益曲线Fig.5DC gain curve withdifferent kvalue of converter during Q=0.25马明等：基于LTspice的半桥LLC谐振变换器的参数设计与仿真31第31卷广西科技大学学报将式（10）代入式（8）可得最大品质因数为：Qmax1=（11）所以，为保证变换器在最小输入电压、满载情况下，实现ZVS，最大品质因数留有一定的裕量，一般取[12]：QZVS1=()90%~95%Qmax1（12）2）输入电压最大，负载为0.当变换器的输入电压最大时，电压增益将最小.在输入电压最大时，一般设置变换器工作在fn>1，此时，直流增益小于1，变换器工作在感性区，只要保证谐振电流ir在死区时间能够完成对寄生电容的充放电，变换器原边开关就能实现ZVS[17].此外，由图6可知，在fn>1的区域，相同的开关频率，Q越小，直流增益越大.因此，在最大输入电压、空载下，变换器工作在最大开关频率下[19].当Q=0（即空载）时，电压增益为：MOL (fn,k)=1∣1+1k-1kf2n∣（13）所以在最大输入电压、空载情况下，变换器的最大归一化频率为：fn,max =1（14）相同的输入电压下，空载时的输入阻抗为：Z in()f n=jZ0éëêùûú()k+1fn-1fn（15）此时，变换器呈现感性，谐振电流滞后于基波电压90°.所以，I ZVS =2Ir=2Vi,FHA∣Z in()f n,max∣>VDCCZVSTD（16）其中：Vi,FHA 为谐振网络输入电压的有效值，Ir为谐振电流的有效值；从而可以得到：Z0<2TDπéëêùûú()k+1fn,max-1fn,maxCZVS（17）为了保证变换器在最大输入电压空载的情况下实现ZVS，品质因数应该满足[21]：QZVS2<2TDπéëêùûú()k+1fn,max-1fn,maxCZVSReq（18）通过以上分析可知，为了保证半桥LLC谐振变换器能够在整个输入电压范围和全负载范围内实现ZVS，最大品质因数应该选择QZVS1和QZVS2较小的一个，即Q max=min{}Q ZVS1,Q ZVS2（19）图6阻抗增益曲线Fig.6Resistive gain curve32第3期4半桥LLC 谐振电路的简洁设计过程及仿真验证4.1设计指标半桥LLC 谐振变换器的设计参数如表1所示.表11.5kW 半桥LLC 谐振变换器设计参数Tab.1Design parameter of 1.5kW half-bridge LLC resonant converter参数名称输入电压V in,min /V 额定输入电压V in,nom /V 输出电压V o /V输出功率P out /kW开关频率f s /kHz 参数数值380~420400121.51004.2设计流程变换器的设计过程如下：1）计算变压器的变比n .n =V in,nom2V o=17（20）2）计算负载电阻R o 和等效到原边的等效电阻R ac .R o =V 2oP o=0.096Ω（21）R ac =8π2n 2R o =22.510Ω（22）3）计算变换器的最小增益M min 和最大增益M max .M min =2n V oV in,max=0.9714（23）M max =2n V o V in,min=1.0736（24）4）计算最小归一化频率f n,min 和最大归一化频率f n,max .f n,min =1=0.7759（25）f n,max =1=1.0827（26）5）计算最大品质因数Q max .①最小输入电压，满载时.Q ZVS1==0.6267（27）其中k =5；马明等：基于LTspice 的半桥LLC 谐振变换器的参数设计与仿真33第31卷广西科技大学学报②最大输入电压，空载时.Q ZVS2<2T D πéëêùûú()k +1f n,max -1f n,max C ZVS R eq =2.5455（28）其中：C ZVS =200pF ，T D =100ns ；Q max =min {}Q ZVS1,Q ZVS2=0.6276（29）6）计算特征阻抗Z 0、励磁电感L m 、谐振电感L r 和谐振电容C r .Z 0=Q max R ac =14.1070L r =Z 02πf s=23μH C r =12πf s Z 0=113nF L m =kL r =112μH 4.3基于LTspice 的仿真分析根据以上参数在LTspice 中的仿真波形如图7—图10所示.由图7可知，当原边开关管的漏源极电压下降为零时，开关管才开始导通，因此变换器原边开关管能够实现ZVS 开通；由图8可知，当半桥LLC 谐振变换器的副边整流二极管的电流变为零时，整流二极管的两端才有电压，因此变换器的副边整流二极管能够实现ZCS 关断；由图9可知，半桥LLC 谐振变换器工作在谐振频率处.由图10可知，变换器能够输出12V 的稳定电压.通过LTspice 仿真可以看出半桥LLC 谐振变换器参数设计合理，能够实现ZVS 和ZCS ，并且输出电压稳定，从而验证了设计的正确性和可行性.图7驱动信号和漏源极之间的电压波形Fig.7Voltage waveforms between driveand drain source 图8整流二极管的电压和电流波形Fig.8Voltage and current waveforms of rectifier diode34第3期5结论利用基波分析法对半桥LLC 谐振变换器进行数学建模，结合MATLAB 对变换器进行特性分析，详细的分析了原边开关管实现ZVS 的约束条件，给出了较简洁的判别式，并与传统的设计方法进行了对比，给出了半桥LLC 谐振变换器较简洁的设计过程.最后，通过LTspice 进行仿真验证，仿真结果表明：半桥LLC 谐振变换器，不仅原边开关能够实现ZVS 开通，而且副边整流二极管也能够实现ZCS 关断，从而验证了理论正确性和设计的有效性.参考文献［1］周驰.基于LLC 谐振电路带APFC 的两级变换器的研究[D].重庆：重庆大学，2015.［2］黄伟，罗文广，黄丹.移相全桥变换器软开关设计及效率优化[J].广西科技大学学报，2019，30（3）：48-54.［3］苏两河，林菁，刘毅，等.应急充电装置LLC 谐振变换器设计及优化[J].电器与能效管理技术，2019（4）：46-51.［4］尹强，熊泽成，朱子庚，等.移相全桥ZVS PWM 变换器的研究[J].电力电子技术，2018，52（1）：11-12，32.［5］金科，阮新波.复合式全桥三电平LLC 谐振变换器[J].中国电机工程学报，2006，26（3）：53-58.［6］董侃，马颖涛，杨二林，等.基于大功率LLC 谐振变换器的中频化辅助变流器[J].电力电子技术，2019，53（3）：47-50.［7］赵敏杰，戴瑶，张怀武.LLC 谐振变换器的参数设计[J].磁性材料及器件，2011，42（2）：53-57，72.［8］张海松.基于三电平变换器的高压直流电源研究[D].秦皇岛：燕山大学，2016.［9］余昌斌.LLC 谐振半桥DC-DC 变换器的研究[D].重庆：重庆大学，2007.［10］牛志强，王正仕.高效率半桥LLC 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谐振变换器的参数设计与仿真3536第31卷广西科技大学学报［14］包海燕.程控式单片集成半桥大功率LED驱动电路的研究[D].成都：电子科技大学，2018.［15］姚宏伟，章治国，徐洋.基于Saber的半桥LLC谐振变换器的参数设计与仿真[J].电工技术，2018（21）：27-30.［16］张振国，李志逢，曲菲.高效LLC谐振变换器设计与仿真[J].电源技术，2014，38（8）：1558-1559，1586.［17］战美.LLC半桥谐振变换器的研究[D].西安：西安科技大学，2013.［18］吕正，颜湘武，孙磊，等.计及MOSFET关断过程的LLC变换器死区时间选取及计算[J].电力自动化设备，2017，37（3）：175-183.［19］李进.LLC谐振变换器研究与设计[D].武汉：武汉理工大学，2013.［20］胡先东，高俊宁，葛立峰.半桥LLC谐振变换器的参数优化设计[J].电力电子技术，2013，47（7）：101-103.［21］李杰.半桥LLC谐振变换器的研究[D].北京：北京交通大学，2018.Parameter design and simulation of half-bridge LLC resonantconverter based on LTspiceMA Ming1，2，LUO Wenguang*1，2，WANG Zhitao1，2，LIU Qiang1，2（1.School of Electric and Information Engineering，Guangxi University of Science and Technology，Liuzhou 545006，China；2.Gangxi Key Laboratory of Automobile Componment and Vehicle Technology（Guangxi University of Science and Technology），Liuzhou545006，China）Abstract：Aiming at the problem that the parameter design of the half-bridge LLC resonant convertercontains massive computation and complex.Firstly，the topology and operating principle of thehalf-bridge LLC resonant converter are analyzed in this paper.Then the mathematical model of thehalf-bridge LLC resonant converter is established according to the fundamental harmonicapproximation（FHA）to analyze the steady-state characteristics of the converter and the soft-switch‐ing constraints which achieve zero voltage switching by primary switching tube in detail.Therefore，another design process that has the characteristics of simple，small computation and simplified thanthat in the tradition of the half-bridge LLC resonant converter is given.Finally，a half-bridge LLCresonant converter with input voltage400V，output voltage12V，and1.5kW is designed based onthis design method.In the meantime，the correctness and validity of the resonant parameter design areverified by LTspice simulation.Key words：LLC converter；FHA；soft switching；LTspice simulation（责任编辑：黎娅）。

基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源的设计

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ＳＯｉｔ’Ｓ
ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ．ＬＬＣ
ｒｅｓｏｎａｎｔｔａｎｋ
ｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｂｅｃａｕｓｅｗｈｉｌｅｂｏｔｈｔｈｅ
ａｎｄ
ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｓｅｖｅｒｉｔｙｏｆｔｈｅｌｏａｄ
ｃａｐａｃｉｔｙ，
ｏｒ
ＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｗｉｔｌｌｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｉｓ
ｅｉｔｈｅｒｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｕｎｓｔａｂｌｅ．Ｒｅｓｏｎａｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ｗｉｔｈ
ｕｓｅ
ｈｉｇｈ
ｈａｓ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｂｅｃｏｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｎｏ－ｌｏａｄａｂｉｌｉｔｙ
ｒｅｓｏｎａｎｔ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ａｎｄ
ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ，
ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｄｅｓｉｇｎｏｂｔａｉｎ
ａ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｍｏｄｅｒａｔｏｒｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｃｏｍｐｌｅｘ，ＳＯｔｏ
４．１
Ｌ６５９９芯片介绍……………………………………………………………．３６
ＩＶ
基于半桥ＬＬＣ谐振变换器的ＬＥＤ驱动电源的设计
４．２设计步骤……………………………………………………………………３９４．３本章小结……………………………………………………………………４４第五章实验结果与分析……………………………………………………………４５５．１试验结果及波形分析………………………………………………………４５５．１．１开关管驱动…………………………………………………………．４５５．１．２原边开关管ＺＶＳ……………………………………………………．４５５．１．３次级整流二极管ＺＣＳ………………………………………………．４６５．１．４输出电压…………………………………………………………………………………４６５．１．５谐振电容………………………………………………………………４７５．１．６不同负载时电路波形………………………………………………．４８５．２本章小结……………………………………………………………………４９第六章工作总结与展望……………………………………………………………５０６．１研究总结……………………………………………………………………５０５．２需进一步开展的工作………………………………………………………５０参考文献……………………………………………………………………………．５１致｛射……………………………………………………………………………………………………………５６攻读学位期间发表的学术论文……………………………………………………．５７

基于半桥LLC谐振式通信电源的设计

基于半桥LLC谐振式通信电源的设计发表时间：2018-06-25T17:09:25.943Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：史科鑫金炜群[导读] 摘要：随着社会进一步发展，人们对通信覆盖能力与宽带水平提出了新的要求。

（华信咨询设计研究院有限公司 310014）摘要：随着社会进一步发展，人们对通信覆盖能力与宽带水平提出了新的要求。

在这种情况下，通信电源作为通信系统稳定工作基础也得到了进一步的发展。

同时，数字化技术与电子技术的结合能够为传统通信电源提供新的方向，提高设备运行效率。

从目前社会需求来看，设计一款基于半桥LLC谐振式通信电源能够有效满足通信设备的使用要求，具有一定社会价值与经济价值，本文将以此为背景，对基于半桥LLC谐振式通信电源的设计思路做进一步研究。

关键词：半桥LLC谐振；通信电源；设计引言通信设备在应用过程中，开关电源是其重要组成部分，开关电源设计的好坏，将直接影响到通信网络运行的最终效果。

随着科学技术的快速发展，3G、4G移动网络得到了广泛地应用，在这一过程中，开关电源设计必须具有较高的可靠性和效率性，这样一来，才能够更好地满足人们的实际需要。

在中小功率通信电源场合中，半桥LLC谐振式通信电源得到了较为广泛地应用，这一技术手段有效地提升了开关电源的可靠性，并能够在很大程度上提升EMI性能。

该谐振式半桥变换器是一种新型的谐振变换器，利用三元件谐振调频控制保证电压输出具有较高的稳定性，能够更好地保证系统设备运行的可靠性。

在研究过程中，本文以500W高性能通信电源作为研究对象，对传统设计模式进行改变，更好地对原有的设计方式进行优化，提升通信电源的性能和质量，更好地保证通信设备运行的安全性和可靠性。

1通信电源LLC谐振变换器拓扑结构设计本文研究的核心是实现通信电源的高效率和稳定性，以满足通信设备要求。

只是凭借低损耗低导通压降的功率管来实现是远远不足的，我们要着手于采用更高效的拓扑结构来实现，现在主流的谐振变换器之所以得到重视和研究，是因为在谐振时电流或电压周期性过零，利用这一点实现软开关，可以降低开关损耗，提高功率变换器的效率，故本系统采用LLC谐振变换器作为主功率变换器。

半桥LLC谐振网络变压器设计

半桥LLC谐振网络变换器原理图
一般情况下，LLC 谐振拓扑包括3级电路，如右图3所示即方波发生器，谐振网络和整流网络。 1：方波发生器负责产生方波电压Vd，通过50%占空比交替驱动开关Q1和Q2来实现。
半桥LLC谐振网络变换器原理图
2:谐振网络包括一只电容、变压器漏感和励磁电感。谐振网络滤除高次谐波电流。 3:整流网络产生直流电压，采用整流二极管和电容对交流电进行整流。
集成谐振变换器设计
采用集成变压器设计，将漏感用作串联电感，励磁电感用作并联电感。采用这种方法构造磁元件时，需同时考虑初次级都存在有漏感。
集成谐振变换器设计
通过推导得出谐振频率fo处的增益Mv是固定的，与负载波动无关，可以描述为：
LLC变换器工作模式：严格上来说，LLC共有3种工作模式， 1：fs<fo, 2：fs=fo, 3：fs>fo。 (fs是工作频率)
一般地最大工作频率选在峰值增益的8090之确定谐振网络最小与最大增益确定谐振网络最小与最大增益通过上面的计算再结合频率与增益曲线可由最大电压增益确定最小工作频率
半桥LLC谐振网络变换器设计
谐振变换器相对硬开关PWM变换器，具有开关频率高、关断损耗小、效率高、重量轻、体积小、EMI噪声小、开关应力小等优点。而LLC谐振变换器具有原边开关管易实现全负载范围内的ZVS，次级整流管易实现ZCS，谐振电感和变压器易实现磁性元件的集成，以及输入电压范围宽等优点，因而得到了广泛的关注。
确定谐振网络最小与最大增益
确定谐振网络最小与最大增益
通过上面的计算，再结合频率与增益曲线可由最大电压增益确定最小工作频率。
确定谐振网络最小与最大增益
光耦三极管完全关断时，得到最小开关频率，描述如下：

半桥llc谐振拓扑

半桥LLC谐振拓扑：电路设计与优化在电力电子领域，LLC谐振拓扑作为一种高效、可靠的电路结构，被广泛应用于各种电源供应系统。

半桥LLC谐振拓扑作为LLC谐振拓扑的一种变体，具有其独特的优点和优化空间。

本文将深入探讨半桥LLC谐振拓扑的基本原理、电路设计以及优化策略。

一、基本原理LLC谐振拓扑主要由两个电感（Lr和Lm）和一个电容（Cr）组成。

在半桥LLC 谐振拓扑中，电容Cr被分为两个相等容量的电容，分别与Lr和Lm形成两个独立的谐振回路。

这种结构使得电路能够在不同的频率下进行工作，提高了电源的效率和稳定性。

二、电路设计1.元件参数选择在半桥LLC谐振拓扑的电路设计中，需要合理选择Lr、Lm和Cr的参数。

这些参数的选择直接影响着电路的性能和稳定性。

在设计过程中，通常需要结合系统的具体需求，利用仿真软件进行参数优化。

2.功率开关管的选择功率开关管是半桥LLC谐振拓扑中的重要元件，其选择直接影响着电路的效率和可靠性。

在选择功率开关管时，需要考虑其耐压值、导通电阻、开关速度等参数，以确保电路的正常运行。

三、优化策略1.调整谐振频率谐振频率是半桥LLC谐振拓扑的重要参数，通过调整Lr、Lm和Cr的参数，可以实现对谐振频率的优化。

在调整过程中，需要综合考虑系统的效率、体积和成本等因素。

2.优化功率开关管的控制策略功率开关管的控制策略对半桥LLC谐振拓扑的性能有着重要影响。

通过优化控制策略，可以降低开关损耗、提高电源效率，同时还能减小电磁干扰。

常用的控制策略包括PWM控制和PFM控制等。

基於LLC的半桥零电压开关谐振变换器

基於 LLC 的半橋零電壓開關諧振變換器摘要：摘要：闡述了 LLC 諧振電路的工作原理和特點及其與其他一些諧振電路的比較，並且用 Matlab 對 LLC 諧振進行了建模和仿真，分析了其工作區域。

在此基礎上，用 Philips 公司的零電壓諧振控制器 TEA161 0 構建了一個 200W 的全諧振變換器。

實驗證明，該變換器具有轉換效率高、EMI 小、不存在開關損耗等諸多優點，特別適合應用於音響、大螢幕液晶電視等產品中。

近代電子設備的發展，對開關電源提出了諸如高頻、小型化、低雜訊以及高功率密度等方面的要求。

諧振型開關電源由於不存在硬開關而具有效率高、EMI 小等特點，逐漸成為人們的研究熱點。

於是，准諧振、諧振開關、全諧振等結構應時而生。

在針對減少開關損耗和降低雜訊採取的各種方法中，負載參與諧振的全諧振結構是近十年來的研究熱點。

本文在分析 LLC 諧振特性的基礎上，用 Philips 公司的 TE A1610 構建一種基於半橋的 LLC 負載諧振變換器。

1 LLC 三元件諧振網路用兩個元件組成的諧振拓樸結構主要有兩種：並聯結構和串聯結構，分別如圖 1（a）和圖 1（b）所示。

串聯諧振在輕負載時具有較高的效率，而在滿負載時轉換效率比較低；並聯諧振則反之，在滿負載時具有較高的轉換效率，而在輕負載時轉換效率比較低。

而且串聯諧振和並聯諧振都要求較寬的頻率範圍。

因此，這種二元的諧振網路在實際應用中都有一定的限制。

在二元件諧振網路的基礎上，根據不同的應用可構建不同種類的三元件的諧振網路。

三元件諧振網路與二元件諧振網路相比有很多優點，比如在全負載範圍內都具有較高的轉換效率，而且頻率變化範圍比較窄等。

本文主要介紹和分析由三元件 LLC 構成的諧振網路，其結構如圖 2（a）所示。

串聯電感 Ls、並聯電感 Lp 和諧振電容 Cs 組成 LLC 諧振網路，在此必須注意到負載也參與了諧振。

對其進行建模，LLC 簡化模型如圖 2（b）所示，Rac 為副邊的負載折算到原邊的等效負載，折算公式見式（1）。

llc谐振半桥电路分析及设计

LLC谐振半桥电路分析与设计一、简介在传统的开关电源中，通常采用磁性元件实现滤波，能量储存和传输。

开关器件的工作频率越高，磁性元件的尺寸就可以越小，电源装置的小型化、轻量化和低成本化就越容易实现。

但是，开关频率提高会相应的提升开关器件的开关损耗，因此软开关技术应运而生。

要实现理想的软开关，最好的情况是使开关在电压和电流同时为零时关断和开通(ZVS，ZCS)，这样损耗才会真正为零。

要实现这个目标，必须采用谐振技术。

二、LLC串联谐振电路根据电路原理，电感电容串联或并联可以构成谐振电路，使得在电源为直流电源时，电路中得电流按照正弦规律变化。

由于电流或电压按正弦规律变化，存在过零点，如果此时开关器件开通或关断，产生的损耗就为零。

下边就分析目前所使用的LLC谐振半桥电路。

基本电路如下图所示：A图2.1 LLC谐振半桥电路其中Cr，Lr，Lm构成谐振腔（Resonant tank），即所谓的LLC，Cr起隔直电容的作用，同时平衡变压器磁通，防止饱和。

2.1 LLC电路特征（1）变频控制（2）固定占空比50％（3）在开关管轮替导通之间存在死区时间（Dead Time），因此Mosfet可以零电压开通（ZVS）,二次侧Diode可以零点流关断，因此二极管恢复损耗很小（4）高效率，可以达到92％+（5）较小的输出涟波，较好的EMI2.2方波的傅立叶展开对于图2.1的半桥控制电路，Q1,Q2在一个周期内交替导通，即占空比为50％。

所以V A为方波，幅值等于Vin，其傅立叶级数展开为公式1其基波分量为公式2其中fsw为开关频率，Vi.FHA（t）为谐振腔输入方波电压的基波分量。

相应地，谐振腔输出电压（即理想变压器输出）也为方波公式3其基波分量为公式4其中为输出电压相对输入电压的相移，实际上为零。

2.3 FHA 电路模型将图2.1所示电路的非线性电路做等效变换，可以得到下图：图2.2 FHA 谐振电路双端口模型FHA（First harmonic approximation）：一次谐波近似原理。

基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源设计

设计采用Ａ／ＣＡ／Ｃ的变换方案。ＣＤ — ＣＤ不控整流后的直流电压经过半桥变换电路逆变后，由高频变压器隔离降压，最后通过整流输出直流电压。为了满足对辅助电源的要求，系统主要由基于半桥ＬＣ的谐振变换器，流母线和全波整流组成。Ｌ交主电路采用零电压准谐振变换器控制芯片
基于半桥ＬＣ谐振变换器的Ｌ多路输出辅助电源设计
谢文涛，李晗
（浙江大学电力电子国家重点实验室，浙江杭州３０２）１０７摘要：根据辅助电源高可靠性、高稳定性、低电磁干扰的要求，细介绍了基于半桥ＬＣ谐振变详Ｌ
换器的多路输出辅助电源关键参数以及驱动和启动电路设计。主电路采用零电压准谐振变换器控
ｃｎｒｌｒＵＣ８３Ｔｅｅｐｒｎａｅｕｔｖｒｆｈｏｒｃｎｓｆｈｒｐｓｄｄｓ．ｏｔｌ３６．ｏｅｈｘｅｍｅｔｌｒｓｌｅｙｔｅｃｒｅｔｅｓｏｅｐｏｅｅｉｉｓｉｔｏｎｇＫｅｗｏｄ：ａｘｌｒｗｉｈｎｏｒｓｐｌ；Ｌｅｏａｔｏｖ￣ｒＵＣ８３ｙｒｓｕｉａｙｓｔｉｇｐｗｅｕｐｙＬＣｒｓｎｎｎｅｅ；３６ｉｃｃ
维普资讯
第ｌ第２期０卷２００７年２月
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基于半桥LLC谐振式通信电源的设计

2017年第10期信息通信2017 (总第 178 期）INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.N o178)基于半桥LLC谐振式通信电源的设计唐茂栋(广东电网公司汕头供电局，广东汕头515000)摘要:针对半桥L L C谐振式通信电源，对谐振式通信电源的设计思路进行分析。

先介绍了半桥L L C谐振式通信电源的拓扑结构，再介绍系统拓扑结构的选择思路，最后对其具体的设计思路进行研究，从研究结果可知，文章所设计的半桥L LC谐振式通信电源在技术上具有可行性，并且能提高传统系统的工作效率，因此具有推广价值,希望能对相关学者工作有所帮助。

关键词：半桥L L C谐振;通信电源；设计中图分类号:TM46 文献标识码:A文章编号=1673-1131(2017)10-0219-02随着社会进一步发展，人们对通信覆盖能力与宽带水平提出了新的要求。

在这种情况下，通信电源作为通信系统稳定工作基础也得到了进一步的发展。

同时，数字化技术与电子技术的结合能够为传统通信电源提供新的方向，提高设备运行效率。

从目前社会需求来看，设计一款基于半桥L L C谐振式通信电源能够有效满足通信设备的使用要求，具有一定社会价值与经济价值，本文将以此为背景，对基于半桥L L C谐振式通信电源的设计思路做进一步研究。

1半桥LLC谐振式通信电源的拓扑结构设计传统的A C-D C变换器与开关电源,其输入电路主要采用全桥二极管整流输出端直接接大电容滤波器，虽然多个研究显示不可控整流器的电路简单可靠，但是一旦处于高峰电流期，其输入端电流波可能会产生严重的变形，导致交流电网侧功率因数出现变化，最终引发无功耗损情况。

所以为了能够有效解决这个问题，需要引入大功率的矫正电路[1]。

功率因数的矫正主要采用两种办法，包括有源P F C技术与无源P F C技术，其中无源P F C需要采用大电容与其连接，因此其体积虽大但是效果差。

基于半桥LLC谐振式的通信电源设计研究

半桥LLC谐振式电路结构应用需考虑变压器原边边电压钳位问题，LLC谐振式电路结构涉及fr1,fr2谐振频率， fr1=1/2π√LrCr,谐振频率求解需要考虑影响因素，谐振电感为 Lm和Lr,通过对谐振电感求解，解出LLC变换器谐振频率，保证电路设计具有更高安全性[1]。半桥LLC谐振电路工作模式有三种，开关频率满足＞fr2＜fr1，变换器处于最佳状态，通过ZVS 实现开关管理。其他模式下LLC半桥谐振变换器可进行工作，但相比效果较差。LLC变换器工作中，二极管VD1，VD2截止，[fp,fr2]区间LLC变换器工作中，C1处于放电状态，A点电位呈现电流上升趋势，S1体二极管处于导通状态，使ZVS进行电流传输。原有边绕组出现变化，VD1二极管处于开通情况，钳位选择中以n×V为主。需考虑Lp工作中是否处于谐振状态，把握线性上升关系。
1 半桥LLC谐振变换器工作电路原理
在通信设备中应用半桥LLC谐振式变换器，需要了解技术工作原理，发挥LLC谐振式通信电源的功能。半桥LLC谐振式电路结构中涉及Q1,Q2互补开关管，设计中驱动信号加入死区，保证电流正常运行，确保电源设计可靠性。半桥LLC谐振式结构中，Q1,Q2体二极管由Ds1,Ds2为二极管电容，线路L形成谐振腔，更好地根据频率变化调整谐振腔阻抗。
4 结束语在LLC谐振半桥变换器设计中，注意其工作电路原理，保
证设计按标准要求进行。LLC谐振半桥转换器工作中考虑最佳条件，提升半桥转换器具有最佳性能。本文结合实际案例利用 500WLLC谐振半桥变换器，了解LLC谐振半桥变换器开关电源设计中的作用，应用LLC半桥变换器中注意结合实际情况，保证在电源开关设计中发挥作用。
F处于[t1,t2]区间LLC变换器工作中需明确电路组成情况，分析变换器工作过程。F处于[t1,t2]区间，LLC变换器工作中出现变化，S1栅极加上驱动信号，导致Ns处于上正下负情况， Lp，Vt钳位选择以n×V为主，分析串联谐振问题Cs和Ls处于谐振状态。F值处于理想状态，谐振频率保持理想状态，电路工作具有更高安全性。Q1,Q2进入死区，谐振电流充电，Q1放电，导致Lr电流大于Lm电流，Q1体二极管导通，Q1实现ZVS 开通，f＞fr2，Cs和Ls处于串联谐振状态。LLC谐振变换器工作

DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件

DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件谐振变换器是一种常用于电源转换器的拓扑结构，能够实现高效的能量转换和稳定的输出电压。

为了更好地设计、优化和模拟谐振变换器，许多工程师和研究人员尝试开发各种设计软件。

DCDC半桥LLC 谐振变换器设计软件是其中一种。

本文将介绍该软件的功能和优势，并说明如何使用它来设计和仿真谐振变换器。

软件功能DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件具有以下主要功能：1. 参数选择：该软件提供了一系列的参数选择，用户可以根据实际需求选择合适的参数。

例如，输入电压范围、输出电压、输出功率、谐振频率等参数都可以通过软件进行设置。

2. 工作状态预测：软件能够根据用户选择的参数，预测并显示谐振变换器在不同工作状态下的性能。

用户可以通过这个功能来了解系统的工作情况和稳定性。

3. 拓扑图绘制：软件能够根据用户设定的参数，生成DCDC半桥LLC谐振变换器的拓扑图。

这样，用户可以清楚地了解整个系统的组成和连接方式。

4. 参数计算：根据用户选择的参数和所需的输出，软件可以帮助用户计算出各个元件的参数。

这包括变压器、电感器、电容器等元件的选取和计算。

5. 性能仿真：软件还提供了谐振变换器的性能仿真功能。

用户可以通过这个功能，观察系统在不同参数下的输出特性、效率、波形等，从而优化和改进设计。

软件优势DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件具有以下优势：1. 灵活性：该软件提供了多个参数供用户选择，用户可以根据设计需求自由调整参数，以满足不同应用场景和性能要求。

2. 简便性：软件操作简单直观，界面友好，即使对于初学者也容易上手。

用户只需按照指引逐步设置参数和选择功能，即可进行设计和仿真。

3. 准确性：软件内部采用了精确的计算模型和算法，能够根据用户输入的参数计算出准确的元件数值和系统性能。

这样有助于用户在设计阶段减少试错和避免错误。

使用指南以下是使用DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件的简要指南：1. 打开软件并创建新项目。

半桥LLC谐振变换器设计与仿真

半桥LLC谐振变换器设计与仿真
设计半桥LLC谐振变换器需要考虑以下几个方面：
1.电路拓扑：半桥LLC谐振变换器由半桥电路、LLC谐振电路和控制电路组成。

半桥电路由两个开关管和两个二极管构成，用于控制交流电源的输入。

LLC谐振电路由电感、电容和绝缘变压器组成，用于降低电压和实现谐振转换。

控制电路用于控制开关管的开关频率和开关时间。

2.参数选择：参数选择是设计半桥LLC谐振变换器的关键。

首先需要选择合适的开关管和二极管，使其能够承受高电压和大电流；然后需要选择合适的电容和电感，并计算相应的谐振频率和负载电流；最后需要确定控制电路的参数，使其能够稳定地控制开关管的开关频率。

3.控制策略：半桥LLC谐振变换器的控制策略可以采用PWM控制或者谐振控制。

PWM控制通过调整开关管的开关频率和占空比来控制输出电压和电流；谐振控制则通过调整谐振频率和谐振电路的参数来实现转换。

选择合适的控制策略需要考虑电路的性能需求和控制的复杂度。

4.仿真分析：在设计半桥LLC谐振变换器之前，需要进行电路的仿真分析。

仿真可以通过软件工具（如SPICE、PSIM等）进行，以验证电路的稳定性、效率和性能。

仿真分析可以通过改变电路参数和控制策略来优化电路设计。

总结起来，设计半桥LLC谐振变换器需要考虑电路拓扑、参数选择、控制策略和仿真分析等方面。

通过合理选择参数和优化控制策略，可以实现高效、高密度和高可靠性的设计。

LLC半桥谐振转换器原理及设计方案

LLC半桥谐振转换器原理及设计方案1.开关电路操作：LLC半桥谐振转换器采用两个开关管，一个为半桥开关管，另一个为全桥开关管。

在每一个开关周期内，半桥开关管和全桥开关管交替开关，以控制谐振电流和输出电压。

2.谐振电路：LLC半桥谐振转换器通过LC谐振电路来实现高效能的电流和电压转换。

LC谐振电路由滤波电容C、串联电感L以及电阻R组成，用于平滑输出电压和减小输出纹波。

3.控制电路：为了实现LLC半桥谐振转换器的控制和保护功能，需要设计一个合适的控制电路。

控制电路通常采用模拟控制或者数字控制方式，用来实现频率调整、过流保护、过压保护和温度保护等功能。

在设计LLC半桥谐振转换器时，需要考虑以下几个方面：1.输入输出电压和电流：根据实际应用需求，确定LLC半桥谐振转换器的输入和输出电压和电流范围。

根据输入电压和输出电压之间的差值，以及输出电流，来选择合适的开关元件和谐振电容和电感的数值。

2.电路拓扑：根据具体应用需求选择合适的LLC半桥谐振转换器电路拓扑，如半桥、反平行开关管或全桥等。

不同的拓扑结构适用于不同的应用场景，需要根据实际情况进行选择。

3.控制策略：根据输入输出电压和电流的要求，选择合适的控制策略。

常见的控制策略包括恒压、恒流和恒功率等，通过合适的控制方式来实现稳定、高效的电源转换。

4.元件选型：根据电路设计需求，选择合适的元件。

包括开关管、电容、电感和滤波电容等。

需要考虑元件的功率损耗、效率以及成本等因素。

5.稳定性和保护：考虑电路的稳定性和保护功能。

通过合适的控制策略和保护电路，实现对LLC半桥谐振转换器的稳定工作和故障保护。

综上所述，LLC半桥谐振转换器是一种高效率、高功率密度的DC-DC 转换器。

在设计方面，需要考虑原理、工作方式、输入输出电压和电流的要求，选择合适的电路拓扑、控制策略和元件，并确保电路稳定性和保护功能。

设计一个高效稳定的LLC半桥谐振转换器能够满足不同应用领域的要求。

基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源设计

基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源设计基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源设计一、引言随着LED照明技术的广泛应用和普及，LED驱动电源的设计变得越来越重要。

传统的电源设计方式面临着效率低、功率因素差等问题。

而基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源则成为了一种较为理想的解决方案。

本文将探讨该电源的设计原理和关键参数的选择，以及电路的优化。

二、半桥LLC谐振变换器的工作原理半桥LLC谐振变换器是一种高效率的变换器，通过谐振电路来实现高效的能量传递。

其基本工作原理如下：1. 半桥整流：在输入端采用全桥整流电路来实现电源的变换，将交流输入转换为直流输入。

2. LLC谐振电路：半桥LLC谐振变换器采用谐振电路，由L1、C1和T1组成。

在T1开关导通的时候，电动势反应到电感上，同时电容开始储存能量。

当T1关闭时，电感和电容开始共同振荡，产生高频交流电。

由于谐振，能量传输效率更高。

3. 输出电压调节：通过控制LLC谐振电路的功率开关的开启和关闭时间比例（调节调制开关的占空比）来实现输出电压的调节。

三、关键参数的选择1. 输入电压范围的确定：首先，根据LED的工作电压范围，确定设计的输入电压范围。

一般来说，输入电压应远大于LED的工作电压，以确保能够正常驱动LED。

2. 谐振频率的选择：LLC谐振电路的频率对于电路的效率和稳定性有着重要的影响。

一般来说，选择一个适中的频率可以提高整体效率。

需要根据设计的输入电压、输出电压和电路参数来合理选择频率。

3. 谐振电路元件的选型：对于L1、C1和T1元件的选型，需要考虑其承受的电压和电流大小、功率损耗等因素。

合理选取元件的参数，可以提高电路的效率和稳定性。

4. 控制策略的确定：对于半桥LLC谐振变换器，可以采用PWM调制方式来控制输出电压的调节。

选择一个合适的调制方式，并根据实际需要确定调整范围和调整速度。

四、电路优化1. 降低功率损耗：在半桥LLC谐振变换器中，降低功率损耗是提高效率的关键。

DCDC半桥LLC变换器谐振设计优化系统

DCDC半桥LLC变换器谐振设计优化系统DCDC半桥LLC变换器作为一种常见的电力转换器，广泛应用于工业电源、电动汽车充电器和太阳能发电系统等领域。

而谐振电路设计是DCDC半桥LLC变换器中非常重要的一部分，对系统的性能和效率具有重要影响。

因此，本文介绍了一种针对DCDC半桥LLC变换器谐振电路的设计优化系统。

一、DCDC半桥LLC变换器概述DCDC半桥LLC变换器是一种输入电压与输出电压之间存在隔离的DCDC变换器，由半桥电路和LLC谐振电路组成。

半桥电路具有较高的开关频率和效率，而LLC谐振电路能够降低开关损耗和输出滤波要求，提高系统的稳定性。

因此，DCDC半桥LLC变换器在高功率应用中具有广泛的应用前景。

二、谐振电路设计要点1. 谐振电感设计：谐振电感的选择应根据输出功率和开关频率来确定。

较高的开关频率可以选择较小的谐振电感，而较大的输出功率则需要较大的谐振电感。

通过合理选择谐振电感，可以降低开关损耗和滤波要求。

2. 谐振电容设计：谐振电容用于形成谐振回路，降低输出谐波和EMI干扰。

选择合适的谐振电容可以提高系统的性能和稳定性。

通常情况下，谐振电容的取值范围应根据系统的输出功率和开关频率来确定。

3. 耦合电感设计：耦合电感用于实现能量传递和匹配谐振电流。

正确设计耦合电感的参数可以提高系统的效率和转换性能。

合适的耦合电感参数可以通过仿真和实验来确定。

4. 开关管选择：开关管的选择应考虑开关速度、损耗和可靠性等因素。

一般来说，较高频率的DCDC半桥LLC变换器需要选择响应速度较快的开关管。

5. 驱动电路设计：驱动电路用于控制开关管的开关动作。

合理设计驱动电路可以提高系统的响应速度和稳定性。

常见的驱动电路包括光耦隔离和脉冲变形等。

三、设计优化系统介绍为了更好地设计和优化DCDC半桥LLC变换器的谐振电路，本文提出了一种设计优化系统。

该系统基于仿真和实验数据，可以根据输入功率、输出功率和要求的性能指标，自动优化谐振电路的参数。

60+小时深度讲解半桥串联谐振软开关llc开关电源设计_概述

60+小时深度讲解半桥串联谐振软开关llc开关电源设计概述1. 引言1.1 概述半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计是一种广泛应用于电子设备中的高效率、稳定性良好的电源设计方案。

该设计基于半桥串联谐振软开关和LLC拓扑结构，通过充分利用谐振特性和软开关技术，实现了功率转换过程中的低损耗和小尺寸化。

本文将全面深入地讲解半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计的相关知识和步骤，并以实例分析和应用案例分享为支撑，帮助读者更好地理解该设计方案并能够在实际应用中进行有针对性的设计。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，每个部分包含详细内容如下：第一部分是引言部分。

我们将介绍半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计的概述、文章结构和目的，为读者提供一个整体了解。

第二部分将详细介绍半桥串联谐振软开关和LLC开关电源的基本原理和特点，使读者能够对这两个重要组成部分有一个清晰的认识。

第三部分将深入讲解半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计的具体步骤和流程。

我们将从电路拓扑选择和分析、参数计算和元件选择以及控制策略设计和仿真验证三个方面进行详细阐述，帮助读者在设计过程中能够有条不紊地进行。

第四部分将通过实例分析和应用案例分享，展示半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计在不同情境下的应用场景和解决方案。

我们将分享一个100W半桥串联谐振软开关LLC电源设计与实现的案例，一个高效率高功率300W半桥串联谐振软开关LLC电源设计实践案例，以及一个线性及非线性负载适配的多输出变换器设计案例研究。

最后一部分是结论部分。

我们将对本文内容进行总结，并展望半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计的未来发展趋势，并提出一些讨论问题供读者进行进一步思考与交流。

1.3 目的本文旨在提供一个全面、深入、系统的介绍半桥串联谐振软开关LLC开关电源设计的文章，帮助读者理解该设计方案的工作原理、设计步骤和流程，并通过实例分析和应用案例分享，让读者能够将理论知识与实际应用相结合，为电源设计提供有参考价值的指导。

26421433_基于半桥LLC谐振式通信电源的设计

电气传动2016年第46卷第5期基于半桥LLC 谐振式通信电源的设计张立新1，王旭东1，李鑫1，姜润泽2（1.哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080；2.中国人民解放军65426部队，黑龙江哈尔滨150001）摘要：随着4G 网络的普及，人们越来越对网络的便捷性产生依赖，这也对通信网络的稳定性和实时性有了更高的要求。

通信电源作为通信系统稳定运行的保障，其可靠性也备受行业关注。

设计及制作一款基于半桥LLC 谐振式通信电源，以供通信设备使用，该通信电源具有两级结构，为APFC+LLC 结构。

有源功率因数校正电路的拓扑结构采用Boost 作为主拓扑，电路工作在CCM 模式，使该通信电源能够达到较高的功率因数，并且有效地降低了输入电流谐波的含量。

软开关DC/DC 变换器采用半桥LLC 作为主拓扑，软开关DC/DC 变换器主要通过谐振来实现，在半桥或者全桥变换器的基础上加上谐振网络实现零电压开通或者零电流的关断，设计时我们选择半桥LLC 谐振变换器，利用适当的谐振电路设计使输出电压稳定。

最后制作了功率为360W 的通信电源，经过仿真验证该通讯电源效率很高。

关键词：通信电源；功率因数校正（APFC ）；半桥LLC 谐振；软开关中图分类号：TM46文献标识码：ADesign of Half⁃bridge LLC Resonant Type Communication Type Power Supply ZHANG Lixin 1，WANG Xudong 1，LI Xin 1，JIANG Runze 2（1.School of Electrical Engineering ，Harbin University of Science and Technology,Harbin 150080，Heilongjiang ，China ；2.The Chinese People′s Liberation Army65426Troops,Harbin 150001，Heilongjiang ，China ）Abstract:With the popularity of 4G networks ，more and more peoplerely on the convenient of the network ，thestability of communication network is much higher than before and the real⁃time capabality needs higher requirements.Communication power supply ，as the stable operation of the communication system security ，the reliability draws much more attention of industy.A half bridge LLC resonant type communication power supply was designed ，using forcommunication equipment ，the communication power supply had two stage structure ，APFC +LLC structure.Active power factor correction circuit used boost converter as the main topology ，the circuit worked in continuous currentmode ，the communication power supply could achieve high power factor ，and reduced the input current harmoniccontent.The second stage was half bridge LLC resonant converter ，according to the theory ，calculated the circuitimpedance ，ratio of resonant inductance and quality factor ，finally got the transfer function ，using design of resonant circuit to stabilize the output voltage.Finally the communication power supply of 360W was made ，after theexperimental verification the power efficiency of the communication power supply is high.Key words:communication power supply ；power factor correction ；half⁃bridge LLC ；soft switch作者简介：张立新（1990-），男，硕士研究生，Email ：*****************本通信电源系统将输入工频50Hz 正弦交流电通过输入EMI 及全桥整流电路转换为脉动的直流电。