LLC RESONANT

llc谐振工作原理LLC谐振工作原理一、引言LLC谐振（LLC Resonant）是一种常用于电力电子设备中的谐振电路，它具有高效率、低损耗以及稳定性好等优点，因此被广泛应用于电源、变换器等领域。

本文将从工作原理的角度对LLC谐振进行介绍。

二、LLC谐振的基本结构LLC谐振的基本结构由三个主要部分组成：输入电源（Vin）、谐振电容（Cres）和谐振电感（Lres）。

在输入电源的作用下，谐振电容和谐振电感形成一个谐振回路，通过控制开关管（MOSFET）的开关动作，实现能量的传输和转换。

三、LLC谐振的工作原理LLC谐振工作原理可以分为两个阶段：谐振阶段和关断阶段。

1. 谐振阶段在谐振阶段，输入电源的直流电压被转换为高频交流电压，进而通过谐振电容和谐振电感形成谐振回路。

MOSFET开关管通过控制电源的导通和关断，使电流在谐振电感和谐振电容之间来回流动，形成谐振。

在这个阶段，谐振电容和谐振电感的交流电压和电流都存在，通过合理选择谐振频率、电容和电感的参数，可以使得能量传输效率最大化。

2. 关断阶段在关断阶段，MOSFET开关管被关断，电流停止流动，谐振电容和谐振电感之间的能量存储在磁场中。

此时，通过合理设计电感和电容的参数，可以使得能量存储在磁场中的时间最长，从而减少能量损耗。

在关断阶段，通过控制开关管的关断时间，可以调节输出电压的大小和稳定性。

四、LLC谐振的特点和优势LLC谐振具有以下几个特点和优势：1. 高效率：由于LLC谐振可以实现高效能量转换和传输，因此具有较高的电能利用率，能够提高系统的整体效率。

2. 低损耗：LLC谐振在谐振阶段只有很小的开关损耗，而在关断阶段能量存储在磁场中，减少了能量损耗，从而降低了系统的功耗。

3. 稳定性好：通过合理设计谐振频率、电容和电感的参数，可以使得LLC谐振具有较好的稳定性，减少了输出电压的波动和噪声。

4. 宽工作范围：LLC谐振能够适应不同输入电压范围和负载变化，具有较宽的工作范围，提高了系统的稳定性和可靠性。

同步整流及 LLC 死区时间目录1. 同步整流概述2. LLC 调制技术简介3. 死区时间的重要性4. 提高死区时间的方法5. 结语1. 同步整流概述同步整流是一种用于直流电源系统中的电路，它的作用是将交流输入电压转换为直流电压输出。

这种电路通常用于电力电子设备中，例如变流器、逆变器等，也被广泛应用于新能源领域，如光伏发电系统、风力发电系统等。

同步整流电路的性能对整个系统的效率和稳定性具有非常重要的影响。

2. LLC 调制技术简介LLC 调制（LLC Resonant Converter）是一种高效率、高性能的拓扑结构，常用于电源转换器中。

它由电感、电容和开关器件组成，能够在较高的频率下工作，因此具有较高的功率密度和转换效率。

LLC 调制技术在大功率电源领域得到了广泛的应用，尤其在高性能服务器、通信设备、工业设备等方面发挥了重要作用。

3. 死区时间的重要性在同步整流及 LLC 调制电路中，死区时间是一个至关重要的参数。

它指的是两个开关器件同时导通或关断时的时间间隔，这个间隔时间是为了避免在交流电源转换到直流电压时引起破坏性的电流冲击。

如果死区时间设置不合理，就容易导致开关器件同时导通或关断，造成开关器件损坏或系统性能下降。

合理设置死区时间对于同步整流及 LLC 拓扑电路的稳定工作至关重要。

4. 提高死区时间的方法为了提高死区时间的准确性和稳定性，工程师们提出了一系列方法和技术。

采用精准的时间控制器和逻辑电路可以确保死区时间的精确控制，以满足不同工况下的要求。

采用智能的控制算法，结合实时反馈的信息，可以动态调整死区时间，适应不同的工作环境。

采用高性能的开关器件或者增加并联开关器件的方式，也可以有效降低死区时间的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

5. 结语同步整流及 LLC 调制技术在电力电子领域有着广泛应用和发展前景，而死区时间作为关键参数之一，对于整个系统的性能和稳定性具有重要影响。

随着技术的不断进步和创新，相信工程师们会提出更多更优秀的方法和技术，进一步提高死区时间的准确性和稳定性，为同步整流及 LLC 调制电路的性能提升和系统可靠性保障提供更好的保障。

交错并联llc谐振变换器的均流方法及装置
交错并联LLC谐振变换器（Interleaved Parallel LLC Resonant Converter）是一种广泛应用于电力电子装置中的谐振变换器。

均流方法和装置是为了实现变换器输入端的电流均衡，提高系统稳定性和效率。

常见的均流方法及装置包括以下几种：
1. 交错并联：将多个LLC谐振变换器并联起来，在输入端交
错连接。

这样可以均衡各个变换器的电流负载，减小输入电流的纹波，并提高系统的稳定性和效率。

2. 电流均衡电感：在交错并联的LLC谐振变换器中，可以增
加一个专门用于均衡电流的电感。

通过调整电感的参数，使得各个变换器的电流均衡。

3. 主动均衡控制：通过增加一个主动均衡控制回路，监测各个变换器的电流，并根据测量结果来调节变换器的工作状态，实现电流均衡。

这种方法可以实时监测和调节系统的电流分配，提高系统的稳定性和效率。

4. 动态均衡技术：通过动态调整各个变换器的工作频率和相位，实现电流的均衡。

这种方法可以根据系统的实际工作状态和负载变化来进行动态调整，提高系统的适应性和稳定性。

总之，交错并联LLC谐振变换器的均流方法和装置可以通过
交错并联、电流均衡电感、主动均衡控制和动态均衡技术等方式来实现，从而提高系统的稳定性和效率。

llc电源谐振电容上的波形
LLC电源是一种常见的谐振电源拓扑结构，它包含了电感、电容和MOSFET等元件。

在LLC电源中，谐振电容起着重要的作用，它与谐振电感一起形成谐振回路，用于实现高效率的能量转换和减少开关损耗。

关于LLC电源谐振电容上的波形，可以根据不同的工作模式和运行条件有所不同。

以下是一些常见的波形描述：
1.激励波形（Excitation waveform）：在开关管驱动期间，
MOSFET将有一个周期性的开关动作，产生激励波形。

在谐振电容上，激励波形通常呈现矩形波形，其幅度和频率由电路设计和工作状态而定。

2.谐振波形（Resonant waveform）：在LLC电源的谐振工作模
式下，谐振电容与谐振电感形成LC谐振回路。

在每一个谐振周期内，谐振电容上的电压波形将呈现正弦波形。

其幅度和频率取决于电路参数和工作状态。

3.压力波形（Voltage stress waveform）：谐振电容处于顶点电
压时，存在一个电压脉冲，称为压力波。

压力波是在谐振电容上产生的瞬态高电压脉冲，其幅度取决于输入电压和谐振回路参数。

LLC电源的波形特性受到众多因素的影响，包括输入电压、输出负载、振荡频率、谐振电感和谐振电容的数值等。

因此，具体的波形特征应该根据电路设计和实际工作条件来分析和确定。

波形分析需要对电路的输入和输出进行测量，并结合合适的工具和仪器进行分析。

llc电源方案一、方案背景随着信息技术的不断发展，电子设备的应用越来越广泛。

而电源作为电子设备的重要组成部分，对设备的性能和可靠性起着至关重要的作用。

为了满足不同设备的电源需求，LLC电源方案应运而生。

二、LLC电源方案概述LLC电源方案，全称为"LLC Resonant Converter"，是一种通过谐振变换实现高效能的电源系统。

它采用了LLC谐振电路，将输入直流电压转换为高频交流电压，然后通过输出变压器将电压变换为输出电压。

相比传统的电源方案，LLC电源方案具有以下优势：1. 高效能：LLC电源方案采用谐振变换的方式，能够大大提高能量的传输效率，从而减少能量的损耗，提高整个系统的能效。

2. 小体积：LLC电源方案采用高频电路，可以有效减小传输线圈的尺寸，从而大大减小整个电源系统的体积。

3. 低噪音：由于LLC电源方案采用了谐振变换，使得其输出波形更加平稳，减少了输出的噪音干扰，提高了系统的工作稳定性。

4. 强稳定性：LLC电源方案能够更好地适应电源输入电压的变化，并且能够有效抵抗负载的波动，从而提高整个系统的稳定性。

5. 高可靠性：LLC电源方案采用了复杂的控制算法和保护措施，能够提供更好的过载、短路和过压等保护功能，保证系统的稳定和可靠。

三、LLC电源方案的应用LLC电源方案在许多领域都有广泛的应用，例如：1. 电力电子设备：LLC电源方案可以用于交流-直流电源转换器、逆变器、电力因材等电力电子设备中，提高设备的能效和稳定性。

2. 通信设备：LLC电源方案可以用于通信设备的电源模块和电源适配器中，提供稳定、高效的电源输出。

3. 工业控制设备：LLC电源方案可以用于工业控制设备中，如伺服驱动器、PLC控制系统等，提供高质量的电源供应。

4. 新能源设备：LLC电源方案可以用于太阳能逆变器、风力发电逆变器等新能源设备中，提供稳定和高效的能源转换。

四、LLC电源方案的发展趋势随着电子设备的不断更新和应用领域的扩展，LLC电源方案也在不断发展和完善。

llc谐振逆变技术LLC谐振逆变技术（LLC Resonant Inverter Technology）是一种用于电力转换的高效能技术。

它采用了LLC谐振拓扑结构，结合了电感、电容和开关元件，能够实现高效能的电能转换。

本文将介绍LLC谐振逆变技术的原理、优势和应用领域。

LLC谐振逆变技术的原理主要基于LLC谐振拓扑结构。

LLC谐振拓扑是一种三阶谐振拓扑，由谐振电容、谐振电感和变压器构成。

通过控制开关管的开关时间和频率，使得LLC谐振电路在谐振频率上工作，从而实现高效的电能转换。

LLC谐振逆变器通过控制开关管的开关时间和频率，使得电能能够以最佳的方式从输入端转换到输出端，最大限度地减少功率损耗。

LLC谐振逆变技术相比传统的逆变技术具有多个优势。

首先，LLC 谐振逆变技术能够实现高效能的电能转换。

由于谐振电路的存在，LLC谐振逆变器能够实现零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）操作，从而降低开关管的开关损耗。

其次，LLC谐振逆变技术具有较高的电能转换效率。

通过合理设计谐振电路的参数，可以使得转换效率接近理论极限。

此外，LLC谐振逆变技术还具有较低的电磁干扰和噪音，能够满足电力转换的高要求。

LLC谐振逆变技术在多个领域有着广泛的应用。

首先，它被广泛应用于太阳能和风能等可再生能源的电力转换系统中。

LLC谐振逆变器能够实现高效能的电能转换，使得可再生能源的利用率更高。

其次，LLC谐振逆变技术在电动车充电桩和电动汽车电力系统中也有着重要的应用。

由于LLC谐振逆变器具有高效能和高转换效率的特点，能够满足电动车快速充电和高功率输出的需求。

此外，LLC谐振逆变技术还广泛应用于工业控制系统、电力传输和配电系统等领域。

总结一下，LLC谐振逆变技术是一种高效能的电力转换技术，通过LLC谐振拓扑结构实现高效能的电能转换。

它具有高效能、高转换效率和低电磁干扰等优势，并在可再生能源、电动车充电桩和工业控制系统等多个领域有着广泛的应用。

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的原理与应用1. 简介LLC（LLC resonant converter）是一种高效率的谐振转换器，常用于电力电子系统中。

LLC转换器以其高效率、高功率密度和低电磁干扰等优点，被广泛应用于电力电子领域。

2. 原理LLC转换器由电源模块（Power Module）、谐振逆变器（Resonant Inverter）、输出整流滤波（Output Rectifier and Filter）等组成。

其原理可以简述如下：•输入端：输入电压经过滤波电容器平滑后，进入谐振逆变器。

•谐振逆变器：谐振电路由谐振电感和谐振电容组成，通过谐振电感和谐振电容的交互作用，形成高频振荡电压。

•矩形波产生器：在谐振电路中，通过调整开关管的工作频率，可以实现输出端的矩形波电压。

•输出端：输出端通过输出电感、输出电容和输出滤波电路，对输出电压进行整流和滤波处理，最终得到稳定的直流电压。

3. 应用LLC转换器广泛应用于工业、通信、能源等领域，其主要应用包括但不限于以下几个方面：3.1 电站并网LLC转换器在电站并网中扮演重要角色，通过负责电能的输送和转换，实现电站和电网之间的有效连接和平稳运行。

•实现电能双向流动：LLC转换器可以实现双向输送电能，使得电站可以从电网中购买电能或向电网出售多余的电能。

•提高系统稳定性：LLC转换器能够提供稳定的电流和电压输出，有效避免电能传输过程中的振荡和电压波动。

3.2 新能源发电系统LLC转换器在新能源发电系统中起到关键作用，帮助实现可再生能源的高效利用。

•太阳能发电系统：LLC转换器可将太阳能板采集得到的直流电能转换为交流电能，并通过电网进行分配和利用。

•风能发电系统：LLC转换器能够将风力发电机产生的交流电能转换为稳定的直流电能，以供电网或储能系统使用。

3.3 电动汽车充电桩随着电动汽车的普及，LLC转换器在电动汽车充电桩中发挥着重要作用。

•高效充电：LLC转换器能够有效地将电网输入的电能转换为适合电动汽车充电需要的电能，提高充电效率。

编号南京航空航天大学毕业设计全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 题目变换器学生姓名学号学院自动化学院专业电气工程与自动化班级指导教师二〇XX年X月毕业设计（论文）报告纸全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 变换器摘要近现代随着能源价格的增高和需求的增大，工作效率的高低成为了 DC/DC 变换器比较重要的指标之一。

为了追求 DC/DC 变换器的大功率和高效率，需要不断地改进变换器的结构和器件。

传统移相全桥软开关变换器可以有较大的功率，并且可以较好的实现 ZVS，提高效率。

但是相对的却限制了负载的范围，反向二极管的恢复也成了问题并且在输入大电压时效率很低。

为了解决这些问题，本文试着研究全桥 LLC 串联谐振变换器。

本文首先简单介绍了传统移相全桥 PWM ZVS 变换器、全桥 LC 串联谐振变换器、全桥LC 并联谐振变换器和全桥 LCC 串并联谐振变换器，并指出了其中的优缺点。

在此基础上对比介绍了全桥 LLC 串联谐振变换器。

对 LLC 串联谐振全桥 DC/DC 变换器的工作原理进行了详细研究，利用基频分量近似法建立了变换器的数学模型，确定了主开关管实现 ZVS 的条件，推导了边界负载条件和边界频率，确定了变换器的稳态工作区域，推导了输入、输出电压和开关频率以及负载的关系。

之后又设计了一个变换器电路，计算了相关参数，并且对元器件进行了选择。

本文使用UC3861 进行开关控制，设计了它的闭环电路。

最后用 saber 软件分别进行了满载、半载、轻载和空载的仿真分析。

仿真结果证实了理论分析的正确性。

关键词：DC/DC 变换器，全桥，UC3861，LLCiFull bridge LLC series resonant DC/DC converterAbstractIn modern times with increasing energy prices and increased demand, the level of efficiency has become the important index of DC/DC converter. In order to pursue DC/DC converter with high power and high efficiency, the structure and device of converter is needed to be improved. The traditional phase shifted full bridge PWM ZVS converter has some bad place.It limits the load range. Reverse diode recovery has become a problem when the input voltage and high efficiency is very low. To solve these problems, we try to study the full bridge LLC series resonant converter.This paper introduces the circuit and the characteristics of the traditional phase shifted full bridge PWM ZVS converter, full bridge LC series resonant converter and the full bridge LC parallel resonant converter and the full bridge LCC series resonant converter. Then their shortcomings are pointed out. In this paper, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter is analyzed in detail. Based on the fundamental element simplification method, the mathematics model of the converter is obtained, and the conditions to achieve ZVS are given. Steady working region of LLC series resonant Full Bridge DC/DC is confirmed, the relations between input and output voltage depending on switching frequency and load conditions are given.Then, a converter circuit is designed, its parameters are calculated and the selected its components. This paper uses UC3861 for switching control and designed the closed-loop circuit. Finally uses the saber software to analyze some different situation of load.Finally, the simulation results are given, confirm the theoretical results are accurate.Key Words：DC/DC converter; Full bridge; UC3861; LLC目录摘要 (i)ii 第一章引言.............................................................................................................................- 1 -1.1 课题背景......................................................................................................................... - 1 -1.2 谐振变换器研究现状..................................................................................................... - 1 -1.2.1 移相全桥 PWM ZVS DC/DC 变换器.................................................................. - 1 -1.2.2 LC 串联谐振变换器............................................................................................. - 2 -1.2.3 LC 并联谐振变换器............................................................................................. - 3 -1.2.4 LCC 串并联谐振变换器....................................................................................... - 3 -1.3 本文的主要内容............................................................................................................. - 4 - 第二章全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 变换器................................................................................ - 6 -2.1 引言................................................................................................................................. - 6 -2.1.1 拓扑图................................................................................................................... - 6 -2.1.2 全桥 LLC 谐振变换器的优缺点.......................................................................... - 6 -2.2 全桥 LLC 串联谐振变换器的原理................................................................................ - 6 -2.2.1 全桥 LLC 串联谐振变换器的等效电路.............................................................. - 6 -2.2.2 全桥 LLC 串联谐振变换器的工作区域............................................................ - 10 -2.3 全桥 LLC 串联谐振变换器的工作过程...................................................................... - 12 -2.3.1 开关管工作在区域 1（f m<f<f r）....................................................................... - 12 -2.3.2 开关管工作在区域 2（f>f r）............................................................................. - 14 -2.4 频率特性....................................................................................................................... - 16 -2.5 空载特性....................................................................................................................... - 17 -2.5 短路特性....................................................................................................................... - 18 -2.6 本章总结....................................................................................................................... - 19 - 第三章闭环控制电路的设计..................................................................................................... - 20 -3.1 UC3861 的简单介绍..................................................................................................... - 20 -3.2 UC3861 的工作原理..................................................................................................... - 21 -3.3 闭环电路的设计........................................................................................................... - 22 -3.4 本章总结....................................................................................................................... - 22 - 第四章参数设计及仿真结果..................................................................................................... - 24 -4.1 参数设计....................................................................................................................... - 24 -4.1.1 性能指标要求..................................................................................................... - 24 -4.1.2 主电路参数设计................................................................................................. - 24 -4.1.3 输出整流滤波电路............................................................................................. - 28 -4.1.4 fmax、fmin、死区时间设计.............................................................................. - 28 -4.2 saber 仿真结果.............................................................................................................. - 29 -4.2.1 满载..................................................................................................................... - 29 -4.2.2 半载..................................................................................................................... - 34 -4.2.3 轻载..................................................................................................................... - 38 -4.2.4 空载..................................................................................................................... - 40 -4.3 本章小结....................................................................................................................... - 42 - 第五章全文总结及展望........................................................................................................... - 43 - 参考文献................................................................................................................................. - 44 - 致谢..................................................................................................................................... - 45 -第一章引言1.1课题背景随着电力电子技术的发展与计算机技术的快速提升，有关 DC/DC 变换器的应用变得很普遍，对于这方面的研究也就多了起来。