電源諧振半橋轉換電路詳解
半橋LL諧振電容和諧振電感的配置
單諧振電容和分體諧振電容都存在于半橋轉換器當中。對于單諧振電容配置而言,它的輸入電流紋波和均方根(RMS)值較高,而且流經諧振電容的均方根流較大。這種方案需要耐高壓(600~1,500V)的諧振電容。不過,這種方案也存在尺寸小、布線簡單等優(yōu)點。
分體諧振電容相較于單個諧振電容而言,其輸入電流紋波和均方根值較小。諧振電容僅處理一半的均方根電流,且所用電容的電容量僅為單諧振電容的一半。當利用鉗位二極管(D3 和D4)進行簡單、廉價的過載保護時,這種方案中,諧振電容可以采用450V較低額定電壓工作。顧名思義,半橋LLC轉換器中包含2個電感(勵磁電感Lm 和串聯(lián)的諧振電感Ls)。根據(jù)諧振電感位置的不同,諧振回路也包括兩種不同的配置,一種為分立解決方案,另一種為集成解決方案。這兩種解決方案各有其優(yōu)缺點,采用這兩種方案的LLC的工作方式也有輕微差別。
將諧振電感安裝在變壓器外面是有目地的。其能夠幫助設計者提高設計的靈活性,令設計人員可以靈活設置Ls和Lm的值;此外,EMI幅射也更低。不過,這種解決方案的缺點在于,變壓器初級和次級繞組間的絕緣變得復雜,并且繞組的冷卻條件變差,并需要組裝更多元件。
在另一種集成的解決方案中,變壓器的漏電感被用作諧振電感(LLK=LS)。這種解決方案只需1個磁性元件,而且會使得開關電源的尺寸更小。此外,變壓器繞組的冷卻條件更好,且初級和次級繞組之間可以方便地實現(xiàn)絕緣。不過,這種解決方案的靈活性相對較差(可用的LS電感范圍有限),且其EMI幅射更強,而初級和次級繞組之間存在較強的鄰近效應。
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