关键词:LLC谐振变换器;不对称半桥变换器;电压应力
引言
随着开关电源的发展,软开关技术得到了广泛的发展和应用,已研究出了不少高效率的电路拓扑,主要为谐振型的软开关拓扑和PWM型的软开关拓扑。近几年来,随着半导体器件制造技术的发展,开关管的导通电阻,寄生电容和反向恢复时间越来越小了,这为谐振变换器的发展提供了又一次机遇。对于谐振变换器来说,如果设计得当,能实现软开关变换,从而使得开关电源具有较高的效率。
1 两种变换器的工作原理
1.1 不对称半桥变换器
图1和图2分别给出了传统的不对称半桥变换器的电路图和工作波形。图1中包括两个互补控制的功率MOSFET(S1和S2),其中S1的占空比为D,S2的占空比为(1-D);隔直电容Cb,其上电压作为S2开通时的电源;中心抽头变压器Tr,其原边匝数为Np,副边匝数分别为Ns1和Ns2;半桥全波整流二级管D1和D2;输出滤波电感Ld,电容Cf。不对称半桥(AHB)变换器的稳态工作原理如下。
图1
1)当S1导通S2关断时,变压器原边承受正向电压,副边Ns1工作;二极管D1导通,二极管D2截止;2)当S2导通S1关断时,隔直电容Cb上的电压加在变压器的原边,副边Ns2工作,二极管D1截止。
图2中n1=Np/Ns1,n2=Np/Ns2,且n1=n2=n。通过对电路的分析,可以得到传统不对称半桥变换器占空比D的计算公式