LLC电路基本原理分析及公式推导

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LLC谐振电路工作原理及参数设计

llc谐振电路工作原理及参数设计contents •LLC谐振电路工作原理•LLC谐振电路参数设计•LLC谐振电路优化与控制•LLC谐振电路应用案例•LLC谐振电路发展与挑战•参考文献目录CHAPTERLLC谐振电路工作原理连续模式断续模式工作模式电路组成工作过程输入变压器将直流电压转换为交流电压，并通过输出变优点030201CHAPTERLLC谐振电路参数设计频率范围频率稳定性操作频率增益LLC谐振电路的增益通常由放大器和反馈网络决定。

在设计时，需要考虑增益的平坦度和稳定性，以确保良好的频率响应和信号质量。

效率高效率是LLC谐振电路的重要性能指标之一。

为了实现高效率，需要考虑功率匹配和电路损耗。

采用有效的匹配网络和低损耗元件可以提高电路的效率。

增益和效率阻抗匹配输入阻抗LLC谐振电路的输入阻抗需要根据放大器的输入阻抗进行匹配。

这可以保证信号的有效传输和防止信号反射。

输出阻抗输出阻抗也需要进行匹配，以确保信号的完整传输和防止信号反射。

这可以通过使用合适的输出网络和元件来实现。

稳定性与可靠性稳定性可靠性CHAPTERLLC谐振电路优化与控制优化方法03功率控制控制方法01电压控制02电流控制参数设计谐振频率占空比负载阻抗CHAPTERLLC谐振电路应用案例案例1：节能荧光灯电子镇流器描述01工作原理02参数设计03描述案例2：开关电源工作原理参数设计描述工作原理参数设计案例3：电磁炉CHAPTERLLC谐振电路发展与挑战发展背景介绍发展历程当前状况虑多个因素，如负载条件、电源电压、电路拓扑等，设计过程较参数设计复杂定性的元件，因此制造成本相对较高，需要优化设计以降低成本。

制造成本高稳定性问题可靠性问题挑战CHAPTER参考文献参考文献参考文献1参考文献2参考文献3WATCHING。

开关电源设计 LLC

已知量
令Q=0
|
G
min
|=
(1 +
k *(x)2 k ) * ( x)2
−1
只有x是未知量
结果
f min =
fr 1+ k(1− 1 )
G2 max
f max =
fr 1+ k(1− 1 )
G min
Q = 0.95Q max =
0.95
*
k+
G2 max
k *G max
G max 2 −1
Ls
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
2
*
Irms
_
Max
*
1
2πfrCr
=
420 2
+
IOCP
2πfrCr
实际计算步骤
4.5 输出电容的电流有效值(f=fr,24V输出)
ICo _ Rms = ⎜⎛ πIo ⎟⎞2 − Io2 = π 2 − 8 Io = 2.32 A
⎝2 2⎠
8
实际计算步骤
5. 选择器件和变压器设计 MOSFET: 满足20％裕量,电压500V，电流从发热和Coss考虑(保证
LLC设计步骤
¾LLC的基本原理 ¾LLC的设计方法 ¾LLC的几个问题
LLC的基本原理

llc变压器设计公式推导

llc变压器设计公式推导我们需要了解LLC变压器的基本原理。

LLC变压器是一种谐振变换器，由电感L、电容C和谐振电容Cres组成。

通过控制开关管的开关信号，使得LLC变压器在工作过程中能够实现能量的存储和传递。

在LLC变压器的设计中，需要确定电感L、电容C和谐振电容Cres 的数值。

接下来，我们将逐步推导LLC变压器的设计公式。

我们可以根据LLC变压器的工作原理，得到其电感L和谐振电容Cres的关系。

根据谐振电路的共振频率公式，我们可以得到：f = 1 / (2 * π * sqrt(L * Cres))其中，f为谐振频率，L为电感的数值，Cres为谐振电容的数值。

接下来，我们可以根据LLC变压器的工作原理，得到其谐振电容Cres和电容C的关系。

根据电容的串联关系，我们可以得到：1 / Cres = 1 / C + 1 / Cm其中，C为电容的数值，Cm为谐振电容的数值。

将以上两个公式结合起来，我们可以得到LLC变压器的设计公式：f = 1 / (2 * π * sqrt(L * (1 / C + 1 / Cm)))通过这个公式，我们可以根据所需的谐振频率f，计算出电感L、电容C和谐振电容Cres的数值。

在实际设计中，我们可以根据系统的要求和约束条件，选择合适的数值。

除了以上的基本设计公式，LLC变压器的设计还需要考虑其他因素，如功率因数、效率和损耗等。

在实际设计中，我们需要综合考虑这些因素，并进行必要的优化。

总结起来，LLC变压器设计公式的推导是基于其基本工作原理和电路特性的。

通过以上的推导，我们可以根据所需的谐振频率，计算出电感L、电容C和谐振电容Cres的数值。

在实际设计中，我们还需要考虑其他因素，并进行必要的优化。

LLC变压器作为一种高效率、高功率密度的变压器，其设计公式的推导对于实际应用具有重要的指导意义。

LLC集成变压器推导计算

LLC集成变压器推导计算LLC(L-L-C)集成变压器是一种绝缘变压器，由三个独立的电感器组成，分别是L1、L2和L3、它还包括两个电容器C1和C2以及一个输出变压器T。

LLC集成变压器在一些功率因数纠正电路和逆变器应用中非常常见。

在这个推导计算中，我们将使用一些基本电路理论来分析LLC集成变压器的性能。

首先，我们将定义一些符号：- Vin：输入电压- Vout：输出电压-Vc1,Vc2：分别是C1和C2的电压-IL1,IL2,IL3：分别是L1、L2和L3的电流-Io：输出电流-N1,N2：输入和输出变压器的匝数比现在，让我们开始推导计算LLC集成变压器。

1. 首先，我们可以利用电路分压原理来计算输入电压Vin与C1的电压Vc1之间的关系。

根据电路分压公式，我们可以得到以下方程：Vin = Vc1 + Vc22.接下来，我们可以利用电感器方程来计算各个电感器上的电流。

根据电感器方程，我们可以得到以下方程：Vc1 = L1 * diL1/dtVc2 = L2 * diL2/dtVout = L3 * diL3/dt3. 如果我们假设输出电流Io保持恒定，我们可以使用输出变压器的方程来计算输出电压Vout与输出电流Io之间的关系。

根据输出变压器方程，我们可以得到以下方程：Vout = N2 * Io * diL3/dt4. 最后，我们可以应用Laplace变换来得到传输函数，通过将所有未知量表示为频率域的复数变量。

通过代入以上方程，我们可以得到LLC集成变压器的传输函数：H(s) = Vout(s) / Vin(s) = (N2 * Io) / (s * (s * (L1 * L2 +L1 * L3 + L2 * L3) + (L1 + L2) * (C1 * (L1 * L2 + L1 * L3 + L2 * L3) + N2^2 * Io^2)))这个传输函数可以用于根据输入电压Vin和输出电流Io来计算LLC集成变压器的输出电压Vout。

LLC半桥谐振开关电源原理介绍与逆变电路

LLC半桥谐振开关电源原理介绍与逆变电路LLC半桥谐振开关电源（LLC Half-Bridge Resonant Switching Power Supply）是一种高效率、高性能的电力转换器，常用于工业、通信和消费电子设备中。

本文将介绍LLC半桥谐振开关电源的基本工作原理，并探讨逆变电路的应用。

一、LLC半桥谐振开关电源原理1.输入电路：输入电路通常由电源电网和整流器组成。

电源电网通常是交流电，而整流器将交流电转换为直流电，为开关转换器提供输入电源。

2.开关转换器：开关转换器是LLC半桥谐振开关电源的核心部分，负责将输入直流电转换为高频交流电，并控制输出直流电的电压和电流。

开关转换器包括两个开关和一些电容和电感元件。

-开关：开关通常是MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极性晶体管），用于控制电流的通断。

-电容和电感：电容和电感元件形成谐振电路，通过调节电容和电感的数值，可以实现电流和电压的转换。

3.输出电路：输出电路通常由滤波器和稳压器组成。

滤波器使得输出电流更加稳定，稳压器则使得输出电压恒定。

在LLC半桥谐振开关电源中，开关转换器的关键是谐振电路的设计。

通过调节电容和电感的数值，使得谐振频率与输入电流的频率相匹配，从而实现能量的高效传输。

二、逆变电路的应用逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电力转换器。

逆变电路在很多应用中都有广泛的应用，如太阳能发电和电动车充电器等。

逆变电路有两种常见的类型：交流逆变器和直流逆变器。

1.交流逆变器：交流逆变器将直流电转换为交流电，常用于太阳能发电，将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电。

-单相交流逆变器：将单相直流电转换为单相交流电。

-三相交流逆变器：将三相直流电转换为三相交流电。

2.直流逆变器：直流逆变器将直流电转换为交流电，常用于电动车充电器等应用。

逆变电路的工作原理与LLC半桥谐振开关电源类似。

通过调节开关的通断状态，控制直流电的流动，实现交流电的输出。

LLC的工作原理

LLC半桥谐振电路的基本原理LLC谐振变换的直流特性为为零电压工作区和零电流工作区。

这种变换有两个谐振频率。

一个是Lr和Cr的谐振点，另个一个谐振点由LM,CR以及负载条件决定。

负载加重，谐振频率将会下降。

这两个谐振点的计算公式如下：考虑到尽可能提搞效率，设计电路时需把工作频率设定在FR1附件。

其中，FR1为CR,LR串联谐振腔的谐振频率。

当输入电压下降时，可以通过降低工作频率来获得较大的增益。

通过选择合适的谐振参数，可以让LLC谐振变换无论是负载变化或是输入电压变化都能工作在零电压的工作区内。

总体来说LLC半桥谐振电路的开关动作和半桥电路无异，但是由于谐振腔的加入，LLC半桥谐振电路中的上下MOS工作情况大不一样，它能实现MOS零电压开通。

其工作波形图如下：上图为理想半桥谐振电路工作波形图，图中，VGS1,VGS2分别是Q1,Q2的驱动波表，IR为谐振电感 LR电感电流波形，IM为变压器的励磁电感LM的电流波形，ID1和ID2分别是次级侧的输出整流二极管波形，IDS1则为Q1导通电流。

IDS2则为Q2导通电流.波形图根据不同工作状态被分成6个阶段，下面具体分析各个状态，LLC谐振电路工作情况：TO-T1: Q1 关断、Q2开通；这个时候谐振电感上的电流为负，方向流向Q2.在此阶段，变压器主电感不参与谐振，CR，LR组成谐振频率，输出能量来自于CR 和LR.这个阶段随着Q2关断而结束。

上图3为LLC半桥谐振电路在T0-T1工作阶段各个元器件工作状态。

T1-T2: Q1关断、Q2关断；此时为半桥电路死区时间，谐振电感上的电流仍为负，谐振电流对Q1的输出电容（COSS1)进行放电，并且对Q2的输出电容（COSS2)进行充电，直到Q2的输出电容的电压等于输入电压（VIN),为Q1下次导通创造零电压开通的条件。

由于Q1体内二极管此时处于正向偏置，而Q2的体内二极管处于反向偏置，两个电感上的电流相等。

输出电压比变压器二次侧电压高，D1\D2处于反向偏置状态，所以输出端与变压器脱离。

LLC工作原理分析

二、设计举列
2.0 设计步骤 2.1 举例
软开关简介
LLC开关管零电压开通
对于LLC而言，通常让开关管在电流为负时导通。在导通前，电流从开关管的体内二极管流过，开关管D-S之间电压被箝位在0V（忽略二极管压降），此时开通MOS 管，可以实现零电压开通；在关断前，由于D-S间的电容电压为0v而且不能突变，因此也近似于零电压关断。要实现零电压开关，开关管的电压必须滞后于电流。因此必须使谐振回路始终工作在感性状态。
fs>fR1时工作波形
当fs=fR1及fs>fR1时，励磁电感不参与谐振，其特性就是一个串联谐振的特性。
当fs>fR1时，LLC原边实现ZVS，副边实现ZCS，副边二极管工作在电流断续的状态。
fs>fR1时工作过程
在t0时刻前，Q1关断，Q2导通，谐振电流通过变压器耦合到副边，副边二极管D1关断，D2导通，向负载传递能量。变压器两端的电压被输出箝位，励磁电流线性增大。
设计相关计算公式
举例
一、已知条件输入电压范围：350—410Vdc 额定输入电压：395Vdc 额定输出电压：12Vdc（25A）输出最大功率：Pout=300W 选择谐振频率：fr=115KHz 二、计算
问题讨论一、输出电流不对称目前知道有三种原因： 1.变压器输出两个绕组对次级的漏感不对称，可并绕解决。 2.PCB板上变压器与两整流管之间走线长度相差大，PCB排板注意。 3.驱动信号不对称，可试节驱动电路参数使其对称。
fs=fR1时工作过程
当Q1导通后，谐振电流通过Q1反向流通，谐振电流大于激磁电流，副边二极管D1导通向负载提供能量。
随着谐振电流逐渐增大，到t2时刻，谐振电流为正，顺向流过Q1，直至 Q1关断。

LLC电路基本原理分析及公式推导

LLC电路基本原理分析及公式推导LLC电路由LLC谐振电容器（C1，C2）和功率变压器（L1）组成。

当输入电压施加在谐振电容器上时，电容器开始充电。

同时，在电容器充电期间，电感器储存能量。

当电容器充电完毕后，电容器开始放电，电感器开始释放储存的能量。

由于谐振电容和电感在电路中的互连特性，电流和电压之间存在相位差，从而实现了电压和电流的变换。

在LLC电路中，我们需要推导出谐振频率和输出电压的公式。

1. 谐振频率（fr）的计算:在LLC电路中，谐振频率可以通过电感、谐振电容和输出电容的参数计算得出。

谐振频率的计算公式如下：\[f_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_1(C_1 + C_2)}}\]2. 输出电压（Vout）的计算:在LLC电路中，输出电压的计算是通过电感、谐振电容和输入电压的参数计算得出。

输出电压的计算公式如下：\[V_{out} = \frac{N_1}{N_2} \cdot \frac{D}{1-D} \cdotV_{in}\]其中，N1和N2分别代表输入电感和输出电感的匝数，D代表占空比，Vin代表输入电压。

在设计LLC电路时，我们需要根据应用要求确定电感、谐振电容和输入电容的参数。

1.电感（L1）的选择:电感的选择主要取决于输出功率和应用电压。

通常，较大的输出功率和较高的应用电压需要选择较大的电感。

2.谐振电容（C1和C2）的选择:谐振电容的选择需要根据设计功率和应用电压来确定。

谐振电容的选择应当满足LLC电路的谐振频率要求。

3. 输入电容（Cin）的选择:输入电容的选择要根据应用要求和电压稳定性要求来确定。

输入电容一般起到平滑输入电压的作用，可减小输入电压的波动。

综上所述，LLC电路是一种利用电感和谐振电容在电路中的特性实现电流和电压变换的电力电子转换器。

通过计算谐振频率和输出电压的公式，可以根据设定参数来设计LLC电路的电感、谐振电容和输入电容的选择。

LLC工作原理分析

LLC三种工作状态
对于谐振电路而言，为了实现ZVS，要使其呈现感性状态，必须使外加激励的频率高于谐振频率。因此对于 LLC，其最小开关频率不能低于fR2。从开关频率与谐振频率的关系来看，LLC的工作状态分为三种： fs=fR1 fs>fR1 fR2<fs<fR1
fs=fR1时工作波形当fs=fR1时LLC工作在完全谐振状态
二、计算
举例
问题讨论一、输出电流不对称
目前知道有三种原因： 1.变压器输出两个绕组对次级的漏感不对称，可并绕解决。 2.PCB板上变压器与两整流管之间走线长度相差大，PCB排板注意。 3.驱动信号不对称，可试节驱动电路参数使其对称。
谢谢大家！
fs>fR1时工作波形
当fs=fR1及fs>fR1时，励磁电感不参与谐振，其特性就是一个串联谐振的特性。当fs>fR1时，LLC原边实现ZVS，副边实现ZCS，副边二极管工作在电流断续的状态。
fs>fR1时工作过程在t0时刻前，Q1关断，Q2导通，谐振电流通过变压器耦合到副边，副边二极管D1关断，D2导通，向负载传递能量。变压器两端的电压被输出箝位，励磁电流线性增大。
在t0时刻前：上管Q1关断，下管Q2导通。谐振电流通过Q2流通，变压器向副边传递能量，副边二极管D2导通向负载提供能量。变压器原边被副边电压箝位，激磁电流线性上升。
fs=fR1时工作过程
在t1时刻正好完成半个周期的谐振，谐振电流与激磁电流刚好相等。变压器副边无电流，二极管D2自然关断，实现ZCS。在死区时间t0-t1时段内，激磁电流给Q1,Q2的输出电容Coss1和Coss2充电，当Coss1两端的电压为0V时，Q1的体二极管导通，电流通过体二极管流通，在t1时刻让Q1导通，便可实现Q1的ZVS。

LLC工作原理分析PPT课件

fs=fR1时工作波形
当fs=fR1时LLC工作在完全谐振状态
fs=fR1时工作过程
在t0时刻前：上管Q1关断，下管Q2导通。谐振电流通过Q2 流通，变压器向副边传递能量，副边二极管D2导通向负载提供能量。变压器原边被副边电压箝位，激磁电流线性上升。
在t1时刻正好完成半个周期的谐振，谐振电流与激磁电流刚好相等。变压器副边无电流，二极管D2自然关断，实现ZCS。在死区时间t0-t1时段内，激磁电流给Q1,Q2的输出电容Coss1和 Coss2充电，当Coss1两端的电压为0V时，Q1的体二极管导通，电流通过体二极管流通，在t1时刻让Q1导通，便可实现Q1的ZVS。
fs>fR1时工作波形
当fs=fR1及s>fR1时，励磁电感不参与谐振，其特性就是一个串联谐振的特性。
当fs>fR1时，LLC原边实现ZVS，副边实现ZCS，副边二极管工作在电流断续的状态。
fs>fR1时工作过程
在t0时刻前，Q1关断，Q2导通，谐振电流通过变压器耦合到副边，副边二极管D1关断，D2导通，向负载传递能量。变压器两端的电压被输出箝位，励磁电流线性增大。
LLC工作原理分析
目录一、原理简介
1.0 简介软开关 1.1 LLC三种工作状态： fs=fR1、 fs>fR1、 fR2<fs<fR1 1.2 fs=fR1工作过程 1.3 fs>fR1工作过程 1.4 fR2<fs<fR1工作过程 1.5 FHA等效模型 1.6 K值分析 1.7 Q值分析 1.8 LLC阻抗特性
可以通过对LLC谐振回路的等效阻抗推导出Qmax. 在设计中，为了留有一定的裕量，我们通常取Q值为Qmax的90%-95%。

LLC的设计步骤

Lr + Lp k +1 3 +1 nreal = n * = n* = 8 .1 * = 9.35 Lp k 3
实际计算步骤
初级最小匝数(EER40)
nreal (Vo + Vd ) 9.35(24 + 0.7) NP _ Min = = *103 = 32.5 2 f min* ∆B * Ae 2 * 59.5 * 0.4 *149
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
Lp k= Ls
L L C 两个谐振频率
1 fr = 2π LsCr 1 fr 2 = 2π (Ls + Lp )Cr
输入FHA等效电路
Ir
Vin 2 1 Vs = + Vin ∑ sin( 2nπfswt ) 2 π n =1, 3, 5... n
⎛ ⎡ 1 ⎤⎞ x2k 2 xk ⎟ ⎜ Zin = Zo * ⎜ Q * + j⎢x − + 2 2 2 2 2 2 ⎥⎟ 1+ x k Q x 1+ x k Q ⎦ ⎠ ⎣ ⎝
x−
1 xk + =0 2 2 2 x 1+ x k Q
Q max( x) =
1 1 − k (1 − x 2 ) (kx) 2
f x= fr Lp k= Ls 2πfrLr Q= RAC
LLC的输入阻抗
ϕ
Zin =
1 + sLr + ( sLp || Rac) sCr
Ø ZVS的条件:电流落后于电压，即Zin为感性－－频率增加，阻抗增加
电压波形
电流波形
相位差Ø为0是感性容性的分界线

llc贴片谐振电容(3篇)

第1篇摘要：随着通信技术的飞速发展，射频电路在电子设备中的应用越来越广泛。

LLC贴片谐振电容作为一种新型的射频元件，因其体积小、性能优良、稳定性高等特点，在射频电路中得到了广泛应用。

本文将对LLC贴片谐振电容的原理、特点、应用领域以及在实际电路设计中的注意事项进行详细解析。

一、LLC贴片谐振电容的原理LLC贴片谐振电容是由两个电感（L1和L2）和一个电容（C1）组成的谐振电路。

在谐振频率下，电感和电容的阻抗相互抵消，使得电路呈现出纯电阻特性。

通过调整L1、L2和C1的参数，可以实现不同的谐振频率和品质因数（Q值）。

二、LLC贴片谐振电容的特点1. 体积小：LLC贴片谐振电容具有紧凑的尺寸，适用于小型化、高密度的射频电路设计。

2. 性能优良：LLC贴片谐振电容具有高Q值、低损耗、低噪声等优良性能，可满足高频、高速、高精度通信系统的需求。

3. 稳定性高：LLC贴片谐振电容具有良好的温度稳定性和频率稳定性，能够保证电路在复杂环境下的稳定工作。

4. 灵活性强：LLC贴片谐振电容可以通过调整电路参数，实现不同的谐振频率和Q 值，满足不同应用场景的需求。

三、LLC贴片谐振电容的应用领域1. 射频滤波器：LLC贴片谐振电容可以用于设计低通、高通、带通、带阻等滤波器，广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达等领域。

2. 射频振荡器：LLC贴片谐振电容可以用于设计各种振荡器，如LC振荡器、VCO （电压控制振荡器）等，适用于各种通信系统。

3. 射频调谐器：LLC贴片谐振电容可以用于设计射频调谐器，实现信号的选频和放大，适用于无线通信、卫星通信等领域。

4. 射频放大器：LLC贴片谐振电容可以用于设计射频放大器，提高信号的功率，适用于各种通信系统。

四、LLC贴片谐振电容在电路设计中的注意事项1. 选择合适的谐振频率：根据应用需求，选择合适的谐振频率，以满足电路的性能要求。

2. 注意电路布局：在电路设计中，应充分考虑LLC贴片谐振电容的布局，以降低寄生参数，提高电路的稳定性。

LLC原理讲解范文

LLC原理讲解范文LLC原理的基本原理是通过一个谐振电路(LC谐振)来实现能量的存储、交换和传输。

LLC电路主要由一个电感器(L)、一个电容器(C)和一个磁性元件（如变压器）组成，并通过一个开关元件进行控制。

LLC电路通过施加适当的电压和电流波形来实现能量转换和传输。

LLC电路的工作原理可以分为以下几个步骤：1.谐振过程：在初始时刻，当开关元件关闭时，电感器和电容器处于充电状态。

在这个过程中，电感器和电容器的电流和电压之间是正弦波的谐振状态。

2.能量存储：当开关元件打开时，电感器和电容器之间的能量开始存储在磁性元件中。

此时，电感器的电流递减，并将能量传输给电容器。

3.能量传输：当电容器达到峰值电压时，开关元件再次关闭，电容器开始释放能量。

该能量通过磁性元件传输给负载。

4.能量交换：在能量传输的同时，电容器也在充电，以供应下一个工作周期的能量需求。

这种能量交换和传输的循环可以持续进行。

LLC电路通过谐振电感器和电容器之间的能量交换，实现高效率和高品质的能量传输和转换。

它的一个重要特点是能适应不同输入/输出电压和功率的需求，从而具有较大的灵活性。

除了上述基本原理外，LLC原理还有几个关键特点和应用：1.零电压开关(ZVS)：LLC电路的开关元件在开启和关闭时能够实现零电压过渡，减少了开关过程中的功耗和电压损耗。

这也使得LLC电路具有高效率和低压降的特点。

2.谐振频率调谐：通过调节电容器和电感器的数值，可以调节LLC电路的谐振频率，以适应不同应用和工作条件。

这种频率调谐能力可以提高电路的稳定性和性能。

3.电源和逆变器应用：LLC电路广泛应用于电源和逆变器等领域，以实现高效能的能量转换和稳定的交流输出。

总结起来，LLC原理通过使用谐振电路实现能量的存储、传输和转换，具有高效能、高品质和灵活性的特点。

它的工作原理包括谐振过程、能量存储、能量传输和能量交换等步骤。

LLC电路常用于电源和逆变器等应用中，具有广泛的应用前景。

LLC工作原理分析

2021/7/1
7
fs=fR1时工作过程
当Q1导通后，谐振电流通过Q1反向流通，谐振电流大于激磁电流，副边二极管D1导通向负载提供能量。
随着谐振电流逐渐增大，到t2时刻，谐振电流为正，顺向流过Q1，直至 Q1关断。
t3-t4为死区时间，过程与t0-t1时段相同。随后下管Q2开通，开始另一半周的工作，其过程与
9
fs>fR1时工作过程
在t0时刻前，Q1关断，Q2导通，谐振电流通过变压器耦合到副边，副边二极管D1关断，D2导通，向负载传递能量。变压器两端的电压被输出箝位，励磁电流线性增大。
到t0时刻，下管Q2关断。原边谐振电流向Coss1和
Coss2充电，使Q1两端电压在死区结束前能降到0。由于
fs>fR1,此时谐振电流大于励磁电流。因此谐振电流迅速减
在t3时刻，Q1关断。原边电流向Coss2 充电，使下管Q2能实现零电压开通。
2021/t7/14时刻，Q2导通，开始另一半周的工
14
作，其过程与t0-t4相同。
FHA等效模型
对于谐振回路，起主导作用的是激励的基波成分,因此我们用基波等效（FHA) 来等效输入模型分析电路。
对于谐振回路的输入端，也就是 Q1,Q2连接点，我们通常称为半桥中点，其电压波形为一个幅值为 Vdc的方波
那么K值是不是越小越好呢？答案是K值并不是越小越好。K值越小，意味着相对于相同的 Lr, 励磁电感Lm要越小，开关管的损耗会增大。 K值越大Lm越大环路反应越慢，但开关管损耗越
小其效率越高，在实际应用中我们可按需要去调整其大小值。通常情况下，我们把K值取在7-12 之间。
在Lr较小Cr较大（比如用漏感作谐振电感的
小到励磁电流。在谐振电流减小到励磁电流前，变压器副

LLC 电路基本原理分析及公式推导

Gate-drive signals
HB mid-point Voltage
Resonant cap voltage
Transformer currents
Diode voltages
Diode currents
LLC Resonant Half-bridge Operating Sequence at resonance (Phase 1/6)
Diode currents
I&PC Div. - Off-line SMPS Appl. Lab
LLC Resonant Half-bridge Switching details above resonance (fsw > fr1)
Dead-time
ZVS !
Tank circuit current >0 Slope ~ -(Vc-n·Vout)/Ls Magnetizing current
I&PC Div. - Off-line SMPS Appl. Lab
LLC Resonant Half-bridge Operating Sequence at resonance (Phase 4/6)
4/6
Q1 OFF Q2 ON
Q1 ON Q2 OFF
Q1 OFF Q2 ON
Q1 Coss1
Energy is taken from Vin and goes to Vout
Phase ends when Q1 is switched off
I&PC Div. - Off-line SMPS Appl.f-bridge Operating Sequence at resonance (Phase 5/6)

LLC电路基本原理分析及公式推导

LLC电路基本原理分析及公式推导首先，我们来了解LLC电路的拓扑结构。

LLC电路由一个电感(L)、两个电容(C1和C2)和一个变压器构成。

其中，电感L用于存储能量，电容C1和C2用于控制电流和电压，变压器用于匹配输入和输出电压。

f_res = 1 / (2 * pi * sqrt(L * C1 * C2))其中，f_res表示谐振频率，pi表示圆周率，sqrt表示平方根，L表示电感的值，C1和C2分别表示电容的值。

通过选择合适的电感和电容数值，可以实现所需的谐振频率。

在LLC电路中，变压器起到了关键作用。

变压器可以将输入电压和输出电压匹配起来，以实现能量的传输。

在LLC电路中，变压器的变换比(K)可以通过下述公式计算：K = sqrt(L2 / L1)其中，K表示变压器的变换比，L1和L2分别表示变压器的主和副电感。

通过调整变压器的变换比，可以实现输入和输出电压的匹配，从而实现高效的能量转换。

Vo / Vi = (L2 / L1) * (sqrt(C2 / C1) - 1)在LLC电路中，通过调整输入电压和输出电压的幅值，可以实现所需的能量转换。

综上所述，LLC电路是一种基于谐振原理的电路，通过合理选择谐振元件和变压器的参数，可以实现较高的转换效率和较低的功率损耗。

LLC电路的基本原理是利用谐振频率来实现能量的转换，通过变压器实现输入和输出电压的匹配，通过调整输入和输出电压的幅值来实现所需的能量转换。

以上就是对LLC电路基本原理的分析及公式推导的简要介绍。

需要注意的是，LLC电路还有许多细节和复杂的设计，如选取合适的元件、滤波网络的设计等，这些内容超出了本文的范围。

对于更深入的了解和具体的应用，建议进一步学习相关的电路理论和设计方法。

LLC电路基本原理分析及公式推导

LLC电路基本原理分析及公式推导LLC电路是一种用于电能转换和调节的拓扑结构，它结合了串联谐振（Series Resonant）和并联谐振（Parallel Resonant）的特性，可以实现高效率和高功率密度的电能转换。

本文将对LLC电路的基本原理进行分析，并推导出公式。

LLC电路包含两个并联的阻抗（Inductor, L和Capacitor，C），并通过谐振电容电感电路来调谐电路的频率。

此外，LLC电路还包含一个变压器（Transformer），用于提供输入电压变换和隔离。

LLC电路的基本原理是使输入电流和输出电流在不同的时间段内流过主开关器件（Primary Switches）和谐振电感（LL），以减小功率开关器件的开关损耗。

在输入电流的上升沿和下降沿期间，主开关器件关闭，输出电流由谐振电感提供；而在输入电流峰值期间，主开关器件打开，输出电流由主开关器件提供。

这样，LLC电路能够实现零电压和零电流开关（Zero Voltage Switching, Zero Current Switching），提高电路的效率。

为了推导LLC电路的工作原理，可以将其简化为以下等效电路：在电路的等效电路中，R是负载电阻，L1和C1是变压器的一侧电感和电容，L2和C2是变压器的另一侧电感和电容。

根据等效电路，可以推导出LLC电路的工作原理和关键参数。

首先，根据串联谐振电路的特性，可以得到谐振频率的公式：\[ f_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{L1C1}} \]其中，L1是谐振电感的电感值，C1是谐振电容的电容值，fr是谐振频率。

接下来，根据并联谐振电路的特性，可以得到并联谐振电路的谐振频率公式：\[ f_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{L2C2}} \]然后，根据电路等效电路可以得到输入电流Iin和输出电流Iout之间的关系：\[ \frac{Iin}{Iout} = \frac{L1}{L2} \]最后，根据电路的功率平衡方程可以得到输入电流Iin和输出电流Iout之间的关系：\[ Iin \cdot Vin = Iout \cdot Vout \]根据以上推导，可以得到LLC电路的关键参数：1.谐振频率：由L1和C1确定，可以根据电路的要求选择合适的电感和电容值来决定谐振频率。

很完整的LLC原理讲解

很完整的LLC原理讲解来源：ittbank与传统PWM（脉宽调节）变换器不同，LLC是一种通过控制开关频率（频率调节）来实现输出电压恒定的谐振电路。

它的优点是：实现原边两个主MOS开关的零电压开通(ZVS)和副边整流二极管的零电流关断(ZCS)，通过软开关技术，可以降低电源的开关损耗，提高功率变换器的效率和功率密度。

学习并理解LLC，我们必须首先弄清楚以下两个基本问题：1.什么是软开关；2.LLC电路是如何实现软开关的。

由于普通的拓扑电路的开关管是硬开关的，在导通和关断时MOS 管的Vds电压和电流会产生交叠，电压与电流交叠的区域即MOS管的导通损耗和关断损耗。

如图所示：为了降低开关管的开关损耗，提高电源的效率，有零电压开关(ZVS) 和零电流开关（ZCS)两种软开关办法。

1零电压开关 (ZVS)开关管的电压在导通前降到零，在关断时保持为零。

2零电流开关（ZCS)使开关管的电流在导通时保持在零，在关断前使电流降到零。

由于开关损耗与流过开关管的电流和开关管上的电压的成绩（V*I）有关，当采用零电压ZVS导通时，开关管上的电压几乎为零，所以导通损耗非常低。

►Vin为直流母线电压，S1，S2为主开关MOS管（其中Sc1和Sc2分别为MOS管S1和S2的结电容，并联在Vds上的二极管分别为MOS管S1和S2的体二极管），一起受控产生方波电压；►谐振电容Cr 、谐振电杆Lr 、励磁电杆Lm一起构成谐振网络；►np，ns为理想变压器原副边线圈；►二极管D1, 二极管D2，输出电容Co一起构成输出整流滤波网络。

那么LLC电路是怎么实现软开关的呢？要实现零电压开关，开关管的电流必须滞后于电压，使谐振槽路工作在感性状态。

LLC 开关管在导通前，电流先从开关MOS管的体二极管（S到D）内流过，开关MOS管D-S之间电压被箝位在接近0V（二极管压降），此时让开关MOS管导通，可以实现零电压导通；在关断前，由于D-S 间的电容电压为0V而且不能突变，因此也近似于零电压关断（实际也为硬关断）。

不谈计算，精细解析LLC的工作原理

不谈计算，精细解析LLC的工作原理LLC技术已经普及了，再不会就要落后啦！LLC半桥谐振电路中，根据这个谐振电容的不同联结方式，典型LLC谐振电路有两种连接方式，如下图1所示。

不同之处在于LLC谐振腔的连接，左图采用单谐振电容（Cr），其输入电流纹波和电流有效值较高，但布线简单，成本相对较低；右图采用分体谐振电容（C1, C2），其输入电流纹波和电流有效值较低，C1和C2上分别只流过一半的有效值电流，且电容量仅为左图单谐振电容的一半。

LLC半桥谐振电路基本原理LLC谐振变换的直流特性分为零电压工作区和零电流工作区。

这种变换有两个谐振频率。

一个是Lr 和Cr的谐振点，另外一个谐振点由Lm, Cr以及负载条件决定。

负载加重，谐振频率将会升高。

这两个谐振点的计算公式如下：考虑到尽可能提高效率，设计电路时需把工作频率设定在fr1附近。

其中，fr1为Cr,Lr串联谐振腔的谐振频率。

当输入电压下降时，可以通过降低工作频率获得较大的增益。

通过选择合适的谐振参数，可以让LLC谐振变换无论是负载变化或是输入电压变化都能工作在零电压工作区。

总体来说LLC半桥谐振电路的开关动作和半桥电路无异，但是由于谐振腔的加入，LLC半桥谐振电路中的上下MOSFET工作情况大不一样，它能实现MOSFET零电压开通。

其工作波形图如下：上图为理想半桥谐振电路工作波形图；图中，Vgs1 和 Vgs2 分别是 Q1、Q2的驱动波形，Ir为谐振电感Lr电感电流波形，Im为变压器漏感Lm电流波形，Id1和Id2分别是次级侧输出整流二级管波形，Ids1则为Q1导通电流。

波形图根据不同工作状态被分成6个阶段，下面具体分析各个状态，LLC谐振电路工作情况：T0~ T1: Q1关断、Q2开通；这个时候谐振电感上的电流为负，方向流向Q2。

在此阶段，变压器漏感不参加谐振，Cr、Lr组成了谐振频率，输出能量来自于Cr和Lr。

这个阶段随着Q2关断而结束。

下图3为LLC半桥谐振电路在T0~ T1工作阶段各个元器件工作状态。

llc反射电阻公式推到

llc反射电阻公式推到
首先，我们需要明确什么是LLC谐振电路。

LLC谐振电路是一种三电感两电容的谐振电路，其特点是在高频时具有较好的谐振滤波特性，同时也有较好的过渡特性，因此在电子电路中得到广泛应用。

对于LLC谐振电路中的反射电阻公式推导，我们需要知道以下几个参数：
L1、L2、L3为三个电感的电感值；C1、C2为两个电容的电容值；R为LLC谐振电路的负载电阻；Z1、Z2、Z3为三个电感的阻抗，其中Z1、Z2为等值的电感阻抗，Z3为另一个电感的阻抗。

根据LLC谐振电路的基本原理，我们可以得到以下方程组：
1. ω=1/(sqrt(L1*C1*L2*C2))
2. Z1=ω*L1
3. Z2=ω*L2
4. Z3=ω*L3+1/(ω*C2)
5. Zin=Z1+Z2+Z3
其中，ω为LLC谐振电路的谐振角频率，Zin为LLC谐振电路的输入阻抗。

根据上述方程组，我们可以得到反射电阻公式：
6. Rf=R*(Zin-Z3)/(Zin+Z3)
其中，Rf为LLC谐振电路的反射电阻。

通过推导和计算，我们可以得到LLC谐振电路的反射电阻公式，进而可以更好地理解和应用LLC谐振电路。