基于LLC拓扑的开关电源设计
llc开关电源工作原理
llc开关电源工作原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：LLC开关电源是一种常见的电源类型，广泛应用于各种电子设备和通信设备中。
LLC开关电源具有高效率、高稳定性、低噪音和小体积的优点，因此备受青睐。
在了解LLC开关电源的工作原理之前，我们首先来了解一下LLC开关电源的基本结构。
LLC开关电源的基本结构包括输入端、输出端和控制电路。
输入端连接交流电源输入，通过整流电路将交流电转换为直流电。
然后交流电通过输入电容进行滤波平滑，并进入LLC谐振电路。
LLC谐振电路是LLC开关电源的核心部分，它包括电感L、电容C和谐振变压器T。
最后通过控制电路对LLC谐振电路进行控制，实现对输出端的电压和电流的稳定控制。
LLC开关电源的工作原理主要涉及到LLC谐振电路的工作原理。
在LLC谐振电路中，由电感L和电容C组成的串联谐振电路和谐振变压器T共同工作，实现电能的传输和变换。
具体工作过程如下：1. 输入电压变化：当输入电压施加在LLC谐振电路上时，电感L 和电容C组成的串联谐振电路会使输入电压经过一定的变化过程。
在这个过程中，电容C将电压调整为合适的电压值。
2. 谐振过程：当输入电压经过调整后，进入到谐振变压器T中，谐振变压器T是LLC谐振电路的重要部分，它通过调节变比实现电能的传输和变换。
在谐振过程中，输入电压被传输到输出端，并经过一定的变换后输出到负载。
3. 控制电路调节：最后通过控制电路对LLC谐振电路进行控制，实现对输出端的电压和电流的稳定控制。
控制电路可以根据实际情况调节LLC谐振电路的参数，保证输出端的电压和电流稳定在需要的范围内。
第二篇示例：LLC开关电源是一种常见的电源供电系统，其工作原理主要基于LLC谐振拓扑结构，通过合理控制开关管的开关情况，实现高效稳定的电源输出。
LLC开关电源具有功率密度高、效率高、输出波形好、寿命长等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍LLC开关电源的工作原理，以便读者更好地了解这一技术。
LLC半桥拓扑分析 [开关电源的测试与分析系列之五 (V1
……谐振腔中直流成分为
24
Vin ，交流成分最大幅值为 Vin ，另外分压之比等于阻抗之比；
2
2
LLC 稳压的原理，如图 2-35：
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文档编号：HWTT0146
设 k= Lp ，x= f ，Q= 2frLs
Ls fr
Rac
图 2-35
则有：
sLp // Rac
jXLm // Rac
输出电流为正弦波，且与电压的基波同相位）
2
Io=
Ts
Ts 0
/
2
IR1sin(2
fs-
R)dt=
2
IR1……③（输出电流 Io 等于变压器次级输出电流的平均值）
由公式③得出 IR1= Io,则②式可转为：
2
Ir1=
Io sin(2
fs- R)
……④
2
由①④式子联合得出：Re=
Vr 1(t ) Ir1(t )
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LLC 半桥拓扑分析 [开关电源 的测试与分析系列之五 (V1.0)]
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LLC 半桥拓扑分析 [开关电源的测试与分析系列之 五 (V1.0)]
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2、LLC 半桥拓扑 LLC 半桥的基本原理
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【开关电源设计】浅谈LLC
要了解LLC,就要先了解软开关。
对于普通的拓扑而言，在开关管开关时，MOSFET 的D-S间的电压与电流产生交叠，因此产生开关损耗。
如图所示：
l c 蠡
－
员01 。
关开耗f 盲臼关断损耗t 爹为了减小开关时的交叠，人们提出了零电流开关(zcs)和零电压开关(ZVS)两种软开关的方法。
一：使开关管的电流在开通时保持在零，在关断前使电流降到零。
1111l.：使开关管的电压在开通前降到零在关断时保持为零。
勹I I I I V I c e 1 I ！ t 伽。
v b e t
I
1 关断损耗＝0I t 关断V c e。
「plos I I I I I I | I I l
N 1开通损耗＝01 匕
，d . 关断损耗
I V A 开通火断孛电压开通。
孛电流关断最早的软开关技术是采用有损缓冲电路来实现。
从能量的角度来看，它是将开关损耗转移到缓冲电路中消耗掉，从而改善开关管的工作条件。
这种方法对变换器的效率没有提高，甚至会使效率降低。
目前所研究的软开关技术不再采用有损缓冲电路，这种技
而谐振变换器又分为全
谐振变换器，准谐振变换器，零开关PWM变换器和零转换PWM变换器。
全谐振变换器的谐抹元件一直谐振工作，而准谐振变换器的谐振元件只参与能量变换的某一个阶段，不。
llc电源设计步骤
llc电源设计步骤LLC电源设计是一种常见的开关电源设计，其拥有高效率、高稳定性、低噪音等特点，被广泛应用于电子设备中。
下面将介绍LLC电源设计的主要步骤。
第一步：需求分析和规划在进行LLC电源设计之前，首先需要明确电源的需求和规划。
确定输入电压范围、输出电压、输出功率、工作环境温度等关键参数。
同时，也需要根据具体应用场景，确定电源的可靠性、效率和尺寸等方面的要求。
第二步：功率级拓扑选择根据电源的需求和规划，选择合适的功率级拓扑。
LLC电源通常采用半桥或全桥拓扑，具有输出电压变换比大、负载适应性好、并联容性强等特点。
根据具体情况，选择合适的拓扑结构。
第三步：元器件选择根据所选择的功率级拓扑，选择合适的元器件。
主要包括MOSFET、二极管、开关电容、谐振电感、输出电感等。
选择合适的元器件需要考虑功率损耗、电流容量、耐压能力、频率响应等因素。
第四步：回路设计在选定元器件之后，进行回路设计。
LLC电源具有LC谐振电路，使用频率高且工作方式复杂，因此需要对电路进行详细设计。
主要包括：控制IC的选型与配置、谐振电感和谐振电容的设计、复杂的反馈控制电路的设计等。
第五步：元器件布局和散热设计在进行LLC电源设计时，还需要考虑元器件的布局和散热设计。
元器件布局的合理性可以减少电路的干扰和损耗，散热设计可以确保元器件在高功率工作时的温度不超过允许值。
第六步：模拟仿真和电路原型制作在设计完成之后，进行模拟仿真，验证电路的稳定性和性能。
通过仿真可以得到电路的波形、频谱等数据，并对电路进行优化。
完成模拟仿真之后，根据实际需求制作电路的原型，并进行测试和调试。
第七步：电路优化和再次仿真根据电路原型的测试结果，对电路进行优化。
可以通过改变元器件参数、调整控制策略等方式来提升电路性能。
优化后，再次进行仿真，以验证优化效果。
第八步：批量生产和测试在电路设计稳定性和性能达到要求后，进行批量生产和测试。
在生产过程中，需要注意元器件的选用、布局的合理性以及制造过程中的细节，以确保最终产品的质量和性能。
半桥llc开关电源设计
半桥llc开关电源设计
半桥 LLC 开关电源设计
半桥 LLC 开关电源设计是一种常见的电源设计方案，广泛应用于许多电子设备。
在这种设计中，使用了半桥拓扑结构和 LLC 调制技术来提供高效率和稳定的能量转换。
半桥拓扑结构是一种将电源输入直流电压转换为高频交流电压的电路。
通过使用半桥拓扑结构，可以实现较高的转换效率和较低的功率损耗。
该设计方案通常包括两个功率开关，一个电容和一个变压器。
其中，两个功率开关相互补偿，可实现零电压开关和零电流开关，从而减少开关损耗。
LLC 调制技术是一种通过调整电感、电容和变压器等元件的参数来实现高效率能量转换的技术。
这种技术可以减少开关功率损耗，并提供高效率和较低的输出波纹。
LLC 调制技术还具有较好的瞬态响应和较低的 EMI（电磁干扰）特性，使得半桥 LLC 开关电源设计在电子设备中得到广泛应用。
在半桥 LLC 开关电源设计中，还需要考虑输入电压范围、输出功率需求和稳定性要求等因素。
通过合理选择元件参数、控制方法和保护电路，可以实现满足这些需求的设计。
此外，还需要对瞬态响应、效率和可靠性等方面进行充分考虑，以确保设计的性能和可靠性。
总之，半桥 LLC 开关电源设计是一种高效、稳定的电源设计方案，适用于各种电子设备。
通过充分考虑各种因素和采用合适的控制技术，可以实现满足需求的设计。
在实际应用中，还需根据具体情况进行适当调整和优化，以提高设计的性能和可靠性。
llc电源设计步骤
llc电源设计步骤
LLC电源设计的步骤如下：
1. 确定需求：明确电源的输入电压范围、输出电压要求、负载要求等，以及其他特殊要求。
2. 选择拓扑结构：根据需求选择合适的LLC拓扑结构，如全
桥LLC、半桥LLC等。
3. 选取主要元器件：选择合适的主变压器、开关管、电容等主要元器件。
4. 确定参数：根据需求和选择的元器件，计算得到一些重要参数，如输出电流、输出功率、电感值、电容值等。
5. 确定控制策略：选择合适的控制策略，如电流模式控制、电压模式控制等。
6. 进行仿真：借助电源设计软件，对电源进行仿真分析，验证设计是否满足需求。
7. PCB设计：根据电源的尺寸和形状，进行PCB的布线设计。
8. 元器件安排：按照电路布线，安排元器件的位置。
9. PCB制作：将PCB设计文件发送给PCB制造厂家，制作电
源的PCB。
10. 焊接装配：将元器件焊接到PCB上，并进行装配工作。
11. 调试与测试：对制作完成的电源进行调试和测试，确保电源工作正常。
12. 优化改进：根据测试结果，对电源进行优化改进，如增加稳压控制电路、降低功率损耗等。
13. 批量生产：完成以上步骤后，可以进行批量生产。
开关电源llc拓扑优点
开关电源llc拓扑优点开关电源LLC拓扑是一种常见的开关电源拓扑结构，具有多方面的优点。
下面我们将详细介绍LLC拓扑的特点和应用，希望能为读者提供有效的指导意义。
首先，LLC拓扑具有高效率和高功率密度的优点。
相比传统的开关电源拓扑，LLC拓扑能提供更高的功率转换效率，减少能量损耗。
其高效率使得电源的热耗散减少，可实现更高的功率密度，适用于各类电子设备的紧凑设计。
其次，LLC拓扑具有较低的电磁干扰。
LLC拓扑采用谐振技术，在开关过程中产生的电磁噪声较小。
这对于需要低电磁干扰的应用场景尤为重要，比如无线通信设备、医疗设备等。
同时，LLC拓扑能有效滤除高频噪声，减少对其他电子设备的干扰。
第三，LLC拓扑具有较好的过载能力和稳定性。
由于LLC拓扑能自动调整频率和占空比，因此在负载变化较大的情况下能够保持较为稳定的输出电压和电流。
这种特点使得LLC拓扑在应对突发负载、瞬态响应等方面具有良好的性能，保护电子设备的稳定运行。
此外，LLC拓扑还具有输出电压精度高、响应速度快等特点。
LLC 拓扑在实际应用中可以实现较高的输出电压精度，满足对电源稳定性的要求。
同时，其响应速度快，可以快速响应负载变化，保持输出电压的稳定性，降低设备故障的风险。
综上所述，LLC拓扑作为一种优秀的开关电源拓扑结构，在多个方面具有突出的优势。
其高效率、低电磁干扰、过载能力和稳定性等特点，使其广泛应用于各类电子设备，提升设备性能和可靠性。
对于电源系统设计者来说，选择LLC拓扑结构能够有效改进开关电源的性能，实现更好的电能管理和节能效果。
因此，在实际应用中，我们应充分发挥LLC拓扑的优点，并结合具体的系统需求，进行合理的电源选型和设计，使得电子设备能够获得更稳定、高效、低噪声的电源供应，提高产品竞争力和用户体验。
开关电源设计 LLC
ZVS区域2的波形
f<fr 开关频率小于谐振频率 上管开通前电流由S-D流通
ZCS区域的波形
0
f<fr2 开关频率小于谐振频率 上管开通前电流由D-S流通
电流由DS流过Q2 体二极管
LLC的设计方法
已知的条件
1. 输入电压范围 2. 输出电压、电流 3. 确定需要的谐振频率 4. 额定输入、输出满载时电源工作在fr附近
可简单得到的结果
1. 变压器变比n 2. 需要的电压增益Gmax,Gmin 3. Rac；k
需要求解的量
1. Q值，由此得到Cr,Ls,Lp 2. 最小、最大开关频率
LLC的DC特性
Gmax
ZVS区域2
ZCS区域
ZVS区域1
| G( f ) |=
k *(x)2
{(1+ k) *(x)2 −1}2 +{Qk(x) *[(x)2 −1]}2
核算Im>Ip， 不满足重选Q
归一化的计算步骤
1. 确定输入输出指标 2. 选择谐振频率和选择操作区域 3. 计算变压器变比和谐振元件值 4. 计算功率器件电压电流应力 5. 选择器件和变压器设计
实际计算步骤
1. 输入输出指标 输入电压范围： VinMin=250V, VinMax=420V 额定输入电压：VinNom=400VDC 输出电压电流（最大值）：24V/10A, 12V/4A 输出功率：Po=24×10＋12×4＝288W
ZVS的实现需要驱动信号来时有 电流从S到D流通,LLC可以实现
LLC的架构
开关电源设计[LLC]
![开关电源设计[LLC]](https://img.taocdn.com/s3/m/58e5a0d8ad51f01dc281f180.png)
VD _ Max = 2 *VO = 2 * 24 = 48 Io 10 ID _ Avg = = = 5 A(24V ) 2 2 PD _ Conduct _ loss = VD _ Conduct _ Avg * ID _ Avg = 0.7 * 5 = 3.5W
4.4 谐振电容电流有效值、最大电压
VinNom 400 2 n= 2 = = 8.1 Vo + VD 24 + 0.7
实际计算步骤
3.2 最高、最低输入电压的增益
G min = 2n *
(Vo + Vd ) (24 + 0.7) = 2 * 8.1* = 0.952 VinMax 420 (Vo + Vd ) (24 + 0.7) G max = 2n * = 2 * 8.1* = 1 .6 VinMin 250
LLC设计步骤
LLC的基本原理 LLC的设计方法 LLC的几个问题
LLC的基本原理
MOSFET适合零电压开关
1 2 CVDS + 2
开通损耗
MOSFET适合零电压开关
关断损耗
MOSFET的零电压开关
VDS
VGS
ir
关断损耗避免不了
MOSFET开通前,其Vds电压已 经为零,则为零电压开通(ZVS)
4
π
4n
π
Vp
nVo 4n = VP | G |= = Vin π VS 1 VS 1 2 4 sLp // Rac = 1 / sCr + sLr + ( sLp // Rac)
llc 电源方案
llc 电源方案LLC电源方案一、简介LLC电源方案（LLC Power Architecture）是一种高效且可靠的电源系统设计方案。
LLC电源方案主要由LLC拓扑结构和相应的控制电路组成，具有以下特点：高效、低功耗、快速响应、稳定可靠等。
本文将详细介绍LLC电源方案的工作原理、应用领域以及未来发展方向。
二、工作原理LLC电源方案采用LLC拓扑结构，该结构由电源输入端的电感、电容构成，并通过共振电路与输出侧电路相连接。
控制电路主要由LLC反馈控制器、开关管驱动电路和PWM（脉宽调制）控制电路组成。
LLC拓扑结构的优势在于：1. 实现零电压开关（Zero Voltage Switching, ZVS），减少开关过程中产生的功耗和电磁干扰；2. 提供高电流输出，能适应各种负载要求；3. 高效率转换能力，节约能源，降低功耗；4. 输出电压稳定，响应速度更快。
LLC电源方案的控制电路则负责监测输出电压，并通过调整功率开关管的开关频率，控制输出电压的稳定性。
PWM控制电路根据反馈电压信号，利用脉宽调制技术对开关管的开关周期进行调整，以达到稳定输出电压的目的。
三、应用领域LLC电源方案具有广泛的应用领域，特别适用于以下场景：1. 数据中心服务器：LLC电源方案提供高效、稳定的电源输出，可以有效降低服务器功耗，并提升数据中心的能源利用效率。
2. 电动汽车充电桩：LLC电源方案能够提供高功率输出，满足电动汽车充电桩对电能的需求，并提供快速响应和可靠性保证。
3. 智能家居系统：LLC电源方案具有较低的功耗、高效的能源转换能力，可以为智能家居系统提供可靠的电源支持。
4. 工业控制设备：LLC电源方案不仅能够满足工业控制设备对高效、稳定电源的需求，还具备快速响应和抗干扰的特点。
四、未来发展方向随着科技的不断进步和市场需求的增长，LLC电源方案将在以下方面得到进一步优化和发展：1. 提高能源转换效率：通过优化LLC拓扑结构和控制电路，进一步降低能源转换过程中的损耗，提高整体效率。
llc开关电源原理
llc开关电源原理
LLC开关电源是一种高效率、低损耗的电源设计，其工作原
理基于LLC谐振拓扑。
LLC谐振拓扑是一种由L（电感）和C（电容）元件组成的电路。
在LLC开关电源中，主要由输入滤波电容Cin、输入电
感Lin、谐振电容Cres、谐振电感Lres、变压器Pri和Sec两
侧的绕组组成。
其工作原理如下：
1. 开关状态1：当开关管S1关闭，开关管S2导通时，电感
Lin中储存的能量开始释放，使得输入电流从Vin方向流向
Lres和Cres。
此时，变压器Pri侧的电流开始增加。
2. 开关状态2：当开关管S2关闭，开关管S1导通时，由于电
感Lres的储能特性，电流仍然会继续流动，但是流向变为了
变压器的Sec侧。
这时，变压器Pri侧的电流开始减小。
3. 开关状态3：当开关管S1关闭，开关管S2导通时，电感
Lin再次开始储存能量，使得电流从Vin方向流向Lres和Cres。
此时，变压器Sec侧的电流开始减小。
通过以上的三个开关状态的交替，电流在LLC谐振拓扑中形
成了谐振的特性。
这种谐振可以有效地减少开关管上的开关损耗，并使得电源的转换效率提高。
除了上述的工作原理外，LLC开关电源还可以通过控制开关
频率和占空比来实现电力的调节和稳定输出。
通过合理的控制，
可以满足不同负载情况下的需求，并提供稳定的电压和电流输出。
总之，LLC开关电源利用LLC谐振拓扑的特性，能够实现高效率、低损耗的电能转换。
将其应用于各种电力系统中，可以提供可靠稳定的电源输出。
llc谐振开关电源电路原理
llc谐振开关电源电路原理LLC谐振开关电源电路原理LLC谐振开关电源电路是一种高效、稳定和可靠的电源设计方案，广泛应用于各种电子设备中。
本文将为您介绍LLC谐振开关电源电路的原理和工作方式。
LLC谐振开关电源电路由LLC谐振变压器、开关管、电容和电感等元件组成。
其工作原理基于LLC谐振拓扑结构，通过定时开关的方式将输入电源转换为所需的输出电压。
LLC谐振变压器是LLC电源电路的关键组件。
它由主绕组和副绕组组成，主要负责电压转换。
当输入电压施加到主绕组时，通过副绕组的电感和电容产生谐振，从而实现电压的转换。
谐振的频率由电感和电容的数值决定，通过合理选择电感和电容的数值，可以使LLC谐振变压器在高效、稳定的工作状态下运行。
开关管是LLC谐振开关电源电路的关键控制元件。
开关管的开关操作由控制电路控制，根据输入电压和输出负载的变化情况，控制电路会调整开关管的开关频率和占空比，以保持输出电压的稳定性。
开关管的开关操作使LLC谐振变压器工作在LLC谐振状态下，从而提高了电源的效率和稳定性。
电容和电感是LLC谐振开关电源电路中的重要元件，它们分别用于储存和释放能量。
电容通过吸收和储存电能，电感则通过积累和释放磁能。
它们与LLC谐振变压器共同实现了能量的转换和传递，从而实现了电源的高效工作。
总的来说，LLC谐振开关电源电路通过LLC谐振变压器、开关管、电容和电感等元件的协同工作，实现了输入电源到输出电压的转换。
其工作原理基于LLC谐振拓扑结构，通过合理选择电感和电容的数值，通过控制开关管的开关操作，使电源工作在LLC谐振状态下，从而提高了电源的效率和稳定性。
LLC谐振开关电源电路具有许多优点，例如高效、稳定和可靠。
相较于传统的开关电源电路，LLC谐振电路可以减少电源的能量损耗，提高电源的效率。
同时，LLC谐振电路还具有较低的输出电压波动和较高的输出电流能力，可以满足各种电子设备对电源的要求。
LLC谐振开关电源电路是一种高效、稳定和可靠的电源设计方案。
llc开关电源设计书籍
llc开关电源设计书籍LLC开关电源设计是电力电子领域的一个重要课题，本文将介绍一些相关的书籍，帮助读者更好地了解LLC开关电源的设计原理和方法。
1.《LLC Resonant Converter: Analysis, Control, and Design》这本书是由Ming Xu和Gerhard W. Semmelhack合著的，是关于LLC谐振变换器分析、控制和设计的权威指南。
书中详细介绍了LLC拓扑的工作原理、分析方法和设计步骤，并提供了实际的设计示例和实验结果。
此书适合电力电子工程师和研究人员阅读，对于深入理解LLC开关电源的原理和设计方法非常有帮助。
2.《Design of LLC Resonant Converter with Adaptive Control》这本书是由Li Yang编写的，主要介绍了带自适应控制的LLC谐振变换器的设计方法。
书中首先介绍了LLC拓扑的基本原理和特点，然后详细讲解了自适应控制的原理和设计步骤。
此书还包含了大量的仿真结果和实验验证，可以帮助读者更好地理解和应用自适应控制技术。
3.《Power Electronics: Converters, Applications, and Design》这本书是由Ned Mohan、Tore M. Undeland和William P. Robbins合著的，是电力电子领域的经典教材之一。
书中系统地介绍了各种电力电子变换器的原理、应用和设计方法，包括LLC谐振变换器。
此书内容丰富，结构清晰，适合作为电力电子专业的教材或参考书使用。
4.《Switching Power Supply Design》这本书是由Abraham I. Pressman、Keith Billings和Taylor Morey合著的，是关于开关电源设计的经典教材之一。
书中系统地介绍了开关电源的设计原理、电路拓扑和控制方法，包括LLC谐振变换器的设计。
开关电源设计-LLC谐振桥式变换器的实现
5.3应用ON Semi控制芯片 NCP1396的37英寸液晶电 视机电源解决方案
5.3.1NCP1396为控制芯片的解决方 案的概述
功率因数校正采用临界电流性工作模式， 才用NCP1605作为控制芯片，待机时可以 将功率因数校正部分停止工作； 功率变换采用LLC准谐振工作模式，采用 NCP1396作为控制芯片； 待机电源采用准谐振反激式开关电源电路 结构，采用NCP1207作为控制芯片。
在输入电压一定时，每个开关周期LLC谐 振变换器向输出传输的能量是固定值。因 此，可以通过调节LLC谐振变换器的开关 频率调节输出功率的大小； 在满负载时，开关频率接近LC谐振频率； 随着负载的减轻，开关频率随之降低，以 降低LLC谐振变换器向输出传递的功率。
3.6 半桥串联谐振变换器的适用范围
直流母线电压变化范围不大或基本不变； 负载变化范围不十分大，具有一定的最小 负载电流。电视机就是这一类负载。
2.3 需要考虑的问题
一般零电压开关存在的问题； 准谐振工作模式存在的问难题
2.3.1 一般零电压开关存在的问题
自然零电压开关、全桥移相零电压开关的 输出整流滤波电感的电流处于连续工作模 式，存在开关管的开通与输出整流二极管 反向恢复同时出现的问题，所产生的电磁 干扰幅度是不能接受的。
2.3.2 准谐振工作模式存在的问难题
平板电视机电源的最初解决方案
在最初的液晶显示器和早期的液晶电视机 中，电源是以电源适配器形式置于显示器 或电视机的外面。这就给使用带来极大的 不便。
1.开关电源电磁干扰产生的主要原因
开关电源产生电磁干扰的主要原因有： 开关管的硬开关过程的电流变化率di/dt和 电压变化率dv/dt过高所产生； 输出整流二极管的反向恢复过程与开关管 的开通过程同时起作用时，产生输出整流 二极管的回路与开关管的回路切换，两个 回路中的寄生电感、寄生电容释放储能而 产生的非常高频率的寄生振荡并产生比较 强烈的电磁干扰。
基于LLC拓扑设计高效开关电源的简介
第 32 卷 第 4 期2019 年 4 月江西电力职业技术学院学报Journal of Jiangxi Vocational and Technical College of ElectricityVol.32 No.4Apr.2019基于LLC拓扑设计高效开关电源的简介蒋礼林，林金钊（贺州学院，广西贺州 542899）摘 要：随着现代科学技术研究的不断深入，LLC技术获得了迅速的发展，同时逐渐被人们广泛接受和使用；然而，基于LLC拓扑及其相关技术的发展仍在不断完善；同时在器件设计工作中，人们对LLC的原理和设计仍然缺乏了解，从而导致实际设计质量和效果达不到较高的预期值，并制约了相应技术的应用和发展。
为进一步推进相应LLC技术的应用和发展，强化高效开关电源的设计效果和性能，分析和探讨了基于LLC拓扑的高效开关的电源设计，以便能为相关工作人员提供借鉴和参考。
关键词：LLC拓扑；高效开关电源；设计方法中图分类号：TN86 文献标识码：B 文章编号：1673-0097(2019)04-0010-030 引言开关电源具有体积小、重量轻、效率高以及可靠性强等优点，在实验室的各种仪器仪表、测控系统、计算机供电系统、家用电器和空间技术等方面具有广泛的应用，并在很多场合取代了传统的线性稳压电源。
随着现代社会的不断发展以及人们生活水平的提高，人们对于电子信息技术的发展需求也逐渐提高，并推动着社会各行各业的发展和变革，促进了电子产品不断地发展与更新换代，其中电源作为电子产品重要组成部分，也在不断的完善和发展［1］。
基于LLC拓扑进行高效开关电源设计，在继承了开关电源的诸多优点的基础上，还可以更好地优化开关电源设计的功能和效果，这对于推动相关行业的进步和发展具有重要作用和意义。
因此，基于LLC拓扑设计高效开关电源的研究十分具有重要的现实意义。
1 开关电源基础拓扑结构分析开关电源也被称为高效节能电源，是现代科学技术发展的成果之一，同时它也体现了当前稳压电源模块化、集成化、智能化的主要发展方向，是社会主流产品之一［2］。
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。
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《Altium Designer》
设计报告
题目：基于LLC拓扑的开关电源设计学院：
专业：
班级：
姓名：
学号：
目录
一、设计目的 (2)
二、Altium Designer 简介 (2)
三、设计过程规划 (3)
四、绘制原理图 (4)
五、绘制PCB (7)
六、设计总结 (11)
七、设计心得 (11)
八、参考资料 (12)
一、设计目的
1.培养学生掌握、使用实用电子线路、计算机系统设计的能力；
2.提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的额能力；
3.了解原理图设计基础、PCB设计环境、学习Altium Designer软件的功能及使用方法；
4.掌握绘制原理图的各种工具、利用软件绘制原理图；
5.掌握编辑元器件的方法、构造原理图元件库；
6.熟练掌握手工绘制电路板的方法，并掌握绘制编辑元件封装图的方法，自己构造印制板元件库；
7.了解电路设计的一般规则、利用软件绘制原理图并完成布局及布线。
二、Altium Designer简介
Altium Designer基于一个软件集成平台，把为电子产品开发提供完整环境所需的工具全部整合在一个应用软件中。
Altium Designe包含所有设计任务所需的工具：原理图和HDL设计输入、电路仿真、信号完整性分析、PCB设计、基于FPGA的嵌入式系统设计和开发。
其主要特点有：
1. 通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB设计，FPGA设计及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境；
2. 提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能
模块的正确与否提供了方便；
3. 提供了丰富的原理图组件库和PCB封装库，并且为设计新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程；
4. 提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能；
5. 提供了强大的查错功能。
原理图中的ERC（电气法则检查）工具和PCB中的DRC （设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误；
6. 全面兼容Protel系列以前版本的设计文件，并提供了OrCAD 格式文件的转换功能。
三、设计过程规划
1.方案分析
分析原理图如何设计，根据设计要求进行器件的选择等。
2.设计原理图组件
Altium Dseigner 6.9虽提供了丰富的原理图组件库，但不可能包括所有组件，必要时需动手设计原理图组件，建立自己的组件库。
3.绘制原理图
找到所有所需的原理图组件后，开始绘制原理图。
完成绘制后用ERC工具查错，并找出错误及修改原理图电路，重新查错到没有原则性错误为止。
4.制作元器件封装
Altium Dseigner 6.9虽提供了丰富的封装库，但不可能包括所
有封装，必要时需动手设计器件封装并建立自己的封装库。
5.设计PCB板
确认原理图无误后，开始PCB板的制作。
首先绘出PCB板的板廓，在原理图及设计规则的引导下布局和布线。
使用DRC工具查错，确定错误及修改错误，重新查错直到没有错误为止。
四、绘制原理图
1.创建工程
命名工程名并确定保存路径
2.新建原理图
命名原理图并保存在同一工程路径下
3.放置元器件
在库中查找到元器件后放置并修改其属性
4.元器件的创建
新建原理图库,命名并将其保存在工程所在文件夹下
5.封装的创建
新建PCB元件库,命名并将其保存在工程所在文件夹下
6.连接电路
使用导线将各个元器件按电路图连接起来
7.添加封装及注解
在‘封装管理器’中修改器件封装，注解名称
8.执行ERC检查
没有错误及警告提示，至此原理图创建完成
五、绘制PCB
1.新建PCB工程，并保存在工程文件夹下
2.确定PCB板外廓，并放置安装孔
3.从原理图将网表导入PCB中
4.对布局、布线及敷铜规则进行设置
5.对PCB板进行布局
6.对PCB板进行布线
为将板子做成单面板，部分导线采取了‘跳线’处理对部分大电流导线进行敷铜操作
7.执行DRC检查
出现三个错误的原因是：有三处网络采取了‘跳线’处理，在软件中理解为没有布线完成，实际至此，PCB板的绘制已经完成。
六、设计总结
1.器件清单
2.出现的问题
1）对元器件的属性、封装不够了解；
2）对Altium Designer软件的使用不够熟练；
3）对于规则设置不太明确；
4）对PCB板布局及布线的相关约束条件缺乏知识了解。
七、设计心得
通过这次做Altium Designer课程设计，使得自己的PCB实际水平更加成熟，对于电路的了解以及元器件的属性、封装等知识的掌握更加趋于完善。
在课程设计过程中，虽然出现了很多问题，但都通过查资料、讨论等方式进行了解决。
不过，虽然课程设计结束了，但自己对于Altium Designer软件以及PCB制版的学习才刚刚开始，在后
面的学习中努力提高自己的PCB设计水平，并将此作为自己的长项。
八、参考资料
1. 《Altium Designer电路设计标准教程》中国铁道出版社
2. 《STF13NM50N中文资料》
3. 《IRS27951STRPBF; IRS27952STRPBF中文资料》
4. 《V30100S中文资料》
5. 《TL431中文资料》
6. 《TLP621资料》。