关键词：多谐振；软开关；变换器

引言

轻小化是目前电源产品追求的目标。而提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是开关频率提高的瓶颈是开关器件的开关损耗，于是软开关技术就应运而生。目前应用软开关技术，变换器开关频率已经可以很轻松地超过100kHz。软开关电路可以分为缓冲型和控制型两种。缓冲型软开关拓扑往往附加了很多额外的线路，增加了成本，降低了可靠性，难以让用户接受。控制型软开关不增加主电路的元器件，通过合理设计控制电路来实现软开关，比较容易让用户采用。目前，成熟的控制型软开关电路并不多，典型的有移相全桥、不对称半桥等。这些都是PWM型的变换器，通过边缘谐振来实现软开关，能够降低开关损耗而基本不增加电压或电流的有效值。然而，这一类电路很难真正地做到所有半导体器件（包括开关管和二极管）的软开关。例如，移相全桥和不对称半桥的整流二极管都是硬关断的，有很严重的反向恢复问题。所以，这些电路无法工作在更高的开关频率。因此，当开关频率要进一步提高时，还是比较适合用谐振型变换器。

下面提出了一种多谐振的DC/DC变换器，开关频率超过了1MHz。该变换器的所有半导体器件都实现了软开关，是超高频变换器的一个很好的选择。

1 工作原理

图1所示是半桥结构的LLC串联多谐振变换器:两个主开关S1和S2构成一个半桥结构，其驱动信号是占空比固定50％的互补信号，通过改变开关频率来实现输出电压的恒定。因此，这类谐振型变换器也可以归类于控制型软开关电路。电感Ls、电容Cs和变压器的励磁电感Lm构成一个LLC谐振网络。该谐振网络连接在半桥的中点与地之间，因此，谐振电容Cs也起到隔直电容的作用。在输出侧，整流二极管D1和D2构成中心抽头的整流电路，整流二极管直接连接到输出电容Co上。