不對(duì)稱半橋LLC串聯(lián)諧振變換器拓?fù)?/p>

從下圖中可以看到，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，能夠在工作頻率低于諧振頻率時(shí)實(shí)現(xiàn)高于1的增益，并且能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS軟開關(guān)，而高于諧振頻率時(shí)，均能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS軟開關(guān)；并且，在工作頻率低于諧振頻率時(shí)，副邊整流二極管電流自然過零，有利于整流模塊的效率優(yōu)化。并且，傳統(tǒng)EMI調(diào)試過程中副邊整流二極管反向恢復(fù)電流引起的輻射問題也可變得輕松。

LLC諧振電路直流特性曲線

但在負(fù)載較重且工作頻率低于諧振頻率段，出現(xiàn)開關(guān)管的ZCS，而并非ZVS，對(duì)于整流模塊通常采用的MOSFET來說并非最佳選擇。并且，該區(qū)域不能夠?qū)崿F(xiàn)低于諧振頻率到高于諧振頻率范圍內(nèi)工作頻率和增益的單調(diào)性，失去了負(fù)反饋設(shè)計(jì)的單調(diào)性基礎(chǔ)，使環(huán)路難以設(shè)計(jì)或非常復(fù)雜。因此，要避免進(jìn)入該區(qū)域。

LLC諧振變換器作為整流模塊DC/DC拓?fù)洌c其他如全橋移相、雙管正激甚至全橋、半橋硬開關(guān)相比，在合理的設(shè)計(jì)條件下具有以下優(yōu)勢：

1. 能夠使輸出范圍寬，并且?guī)缀跞?fù)載范圍實(shí)現(xiàn)ZVS，副邊整流二極管自然過零，有利于效率的優(yōu)化；

2. 額定輸出態(tài)設(shè)計(jì)在諧振頻率處成為可能，正弦電流波形使開關(guān)頻率的高次諧波分量很小，并且工作頻率低于諧振頻率時(shí)副邊整流二極管幾乎沒有反向恢復(fù)，由此造成的輻射問題大大減輕，有利于EMI的設(shè)計(jì)。

3. 副邊不用體積較大的差模電感進(jìn)行濾波，節(jié)省了體積了成本；

4. 諧振電路PFM調(diào)頻控制方式，作為天生的抖頻設(shè)計(jì)，能夠使EMI相關(guān)頻譜變低而寬，有利于EMI設(shè)計(jì)。

并且，不對(duì)稱半橋諧振拓?fù)湎啾热珮蛑C振拓?fù)洌軌蚴∪芍婚_關(guān)管，相應(yīng)散熱器也相應(yīng)能夠優(yōu)化，具有成本和體積的優(yōu)勢，與對(duì)稱半橋諧振拓?fù)湎啾?，省去一只諧振電容。

但不對(duì)稱半橋LLC串聯(lián)諧振變換器也有其缺點(diǎn)：

1. 相比全橋電路，由于只有半周期從PFC母線電容取能量，并且相同功率下，其PFC母線電流峰值為全橋電路的兩倍，因此電流PFC母線紋波電流大，對(duì)PFC母線電容的壽命、容量均提出一定要求，尤其是在大功率情況下，有必要考慮全橋結(jié)構(gòu)。對(duì)于中小功率模塊，該問題并不突出。

2. 和第1條相同原因，DC/DC開關(guān)管峰值電流要求為全橋電路的兩倍，需要選用較大額定電流開關(guān)管。

3. 輕載及低壓狀態(tài)下穩(wěn)壓需要較高頻率，并且有可能出現(xiàn)不單調(diào)現(xiàn)象，需要引入其他控制方式（如本文提到的PFM/PWM同時(shí)調(diào)節(jié)方式）或調(diào)節(jié)PFC電壓、加固定負(fù)載等措施

總體來講，對(duì)于中小功率模塊，LLC不對(duì)稱半橋拓?fù)渥鳛檎髂K的DC/DC部分拓?fù)洌哂行矢?、體積小、成本低、高效率負(fù)載范圍寬、EMI設(shè)計(jì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。