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LC串联谐振变换器与LLC谐振变换器的分析与比较摘要：谐振型变换器作为一种软开关变换技术，具有体积小、开关频率高、开关损耗小、效率高等优点。
本文主要对LC串联谐振变换器与LLC谐振变换器的原理和结构等展开了分析和比较，希望为突破硬开关的瓶颈，减小开关损耗即实现开关管的软开关有一定的借鉴意义。
关键词：谐振变换器；开关变换；分析比较高效率、高频化和高功率密度是开关电源发展的必然趋势，然而传统硬开关电路的开关损耗正比于开关频率，开关损耗的存在限制了变换器开关频率的提高，从而限制了变换器的小型化和轻量化。
为突破硬开关的瓶颈，减小开关损耗即实现开关管的软开关，由此软开关技术应运而生。
谐振型变换器作为软开关的一种，应用谐振原理，使开关电源中开关器件的电压或电流按正弦或准正弦规律变化，当电流自然过零时，使器件关断，电压为零时，使器件开通，从而使器件在关断和开通的过程中损耗接近为零。
本文就LC串联谐振变换器以及LLC谐振变换器进行原理分析和比较。
1 结构分析与比较全桥式LC串联谐振变换器其结构相对简单，MOSFET管Q1、Q2和Q3、Q4分别构成逆变电路的上下两桥臂，Q1，Q3管驱动信号相同，Q2，Q4管驱动信号相同，谐振元件Lr、Cr串联构成谐振网络，谐振网络经过变压器，再经过全波整流电路后与负载RL串联，可知，谐振网络与负载形成了一个分压式结构，变压器既起到电压变换的作用，又起到隔离作用。
图1为LLC全桥谐振变换器。
与LC串联谐振变换器结构基本相同，不同的是谐振电路中增加了一个励磁电感Lm，与谐振电感Lr不同在于Lm是一个由变压器励磁产生的有限的值。
图1 全桥式LLC谐振变换器在全桥逆变电路中，MOS管Q1和Q3、Q2和Q4同时导通和截止，为180°互补导通。
为避免上下桥臂形成直通导致短路，Q1和Q3、Q2和Q4两组驱动信号应设置一定的死区时间。
由于一次侧谐振电感较大可以起到滤波作用，所以二次侧不用滤波电感只用一个较大的滤波电容即可，输出的电压可以得到比较平滑的直流电压。
LLC谐振变换器是一种高效的电力转换器，常用于直流-直流（DC-DC）和直流-交流（DC-AC）的能量转换应用。
它采用谐振技术，在输入和输出之间实现高效能量传输。
LLC谐振变换器的原理如下：
1.输入滤波器：LLC谐振变换器的输入端通常包含一个电感、电容和滤波器电路。
它
的作用是滤除输入电源中的高频噪声，并提供稳定的输入电压。
2.变换器拓扑：LLC谐振变换器的核心是一个组合了电感（L）、电容（C）和电阻（R）
的谐振电路。
这个谐振电路通常呈LC串联并联的形式，形成了谐振回路。
3.开关控制：LLC谐振变换器通过开关管（通常是MOSFET）来控制能量的流动。
开
关管的状态由控制电路根据需求进行调整。
4.谐振过程：在LLC谐振变换器中，开关管周期性地打开和关闭，从而使能量在谐振
电路中流动。
当开关管关闭时，电感和电容形成谐振回路，储存能量；当开关管打
开时，谐振回路释放能量到输出端。
5.控制和调整：LLC谐振变换器的控制电路负责监测输入和输出的电压、电流，以及
开关管的状态，并根据需要进行调整。
通过精确控制开关管的开关频率和占空比，
可以实现高效的能量转换和稳定的输出。
LLC谐振变换器利用谐振技术，在开关管的开启和关闭过程中实现零电压或零电流切换，减少了开关损耗和开关噪声，提高了转换效率。
同时，谐振电路的特性使得LLC谐振变换器具有较好的抗干扰能力和较低的电磁干扰（EMI）。
总而言之，LLC谐振变换器利用谐振原理实现高效的能量转换和稳定的输出，适用于多种功率转换应用，如电源适配器、电动车充电器、太阳能逆变器等。
LLC谐振变换器的原理说明LLC谐振变换器是一种高效率、高功率密度、低EMI干扰的电力转换器，广泛应用于电力电子领域。
它是由一串串联的电容、电感和谐振电容所组成的谐振网络，可以在高频范围内工作。
LLC谐振变换器可以将输入电压转换成所需的输出电压，并具有较宽的输入电压范围。
在整个工作周期中，开关切换模式占据了大部分时间。
当开关管导通时，输入电压施加在主谐振电感上，同时电流也开始在主电感和副电感之间流动。
此时，谐振电容充电，并且主电感和副电感的场能量储存。
当开关管关断时，主电感和副电感的场能量被释放，使电感电流始终保持连续。
在此模式下，开关管的导通时间足够长，使得主电感和副电感的能量能够完全传递。
这样可以减小开关管的电流压降损失，提高转换效率。
谐振模式是整个工作周期中开关管导通和关断之间的短暂过渡阶段。
在这个阶段，主电感和副电感的能量被互相传递，以及由于谐振电容的放电，使谐振电容的电压上升。
开关二极管模式是整个工作周期的开始和结束阶段。
当开关管关断时，副电感绕组上的电流不再以传输到主电感的方式，而是以开关二极管的方式流回到输入电源。
在开关管导通之前和导通之后的短暂时间内，主电感电流经过副电感的短路回路，而不经过谐振网络。
这样可以减小开关管导通和关断时的开关损耗。
LLC谐振变换器的关键参数是电容、电感及谐振频率。
选择合适的电容和电感可以使谐振频率与输入电压频率尽量接近，从而实现谐振，减小开关损耗。
此外，输出滤波电容也是LLC谐振变换器的关键部分，可以平滑输出电压和减小输出纹波。
总之，LLC谐振变换器通过谐振网络实现高效率的电能转换。
它的原理基于谐振和能量传输，通过合理选择电容和电感，以及实现合适的工作模式，可以实现高功率密度和低EMI干扰的转换器设计。
科普！谐振DC
谐振式的DC-DC变换器是一种较为新型的变换器，目前被广泛应用在工业、发电以及民用领域。
这种变换器具有相对较小的体积，以及能够全面降低开关管损耗等特点，在实际运行中受到了消费者和生产商的广泛欢迎。
本文将会谐振DC-DC的运行原理和研发原因展开简要介绍，帮助工程师更加清晰的了解这一变换器的工作状态。
在上个世纪90年代末，我国开关变换器的小型化主要靠提高开关频率来减小变压器和输出滤波器的体积而实现，目前开关电源技术目标是使在传统的PWM变换器100-200kHz的工作频率进一步提高。
由于传统的变换器开关管的开关损耗会随着开关频率的提高而增加，而开关管的损耗增加势必会使其散热器体积变大。
这种条件下，虽然开关频率的提高会使变压器和输出滤波器的体积减小，但电影产品的总体积并不一定会减小，并且当开关频率很高时，开关管的损耗可能会变得非常大。
所以，要使电影在高的开关频率下工作，想要让其体积减小就必须要降低开关管的损耗。
这也是谐振DC-DC转换器的研发原因。
下面我们来看一下谐振式DC-DC转换器的主要结构。
通常情况下，一个基础的谐振DC-DC主要是由开关网络和谐振LC电路构成的，由于谐振的作用，使流过开关网络的电流变为正弦波而不是方波，然后使开关网络中的开关管在正弦电流过零处导通和关断，这样在开关管关断时的下降电流和上升电压之间，以及开关管在到同事的上升电流和下降电压之间就不会发生重叠现象，故将不会产生开关损耗。
图为谐振DC-DC变换器的结构框图。
专利名称：谐振开关变换器及其控制电路专利类型：实用新型专利
发明人：金亦青,陈跃东,林思聪
申请号：CN201420613809.7
申请日：20141022
公开号：CN204089601U
公开日：
20150107
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及谐振开关变换器及其控制电路。
谐振开关变换器包括上侧开关管、下侧开关管、谐振槽路以及控制电路。
控制电路包括斜率采样电路，产生表征上侧开关管和下侧开关管的公共端处电压斜率的斜率信号；斜率判断电路，判断斜率信号是否有效并产生斜率判断信号；时钟发生电路，产生时钟信号；以及导通时刻控制电路，根据斜率判断信号和斜率信号调节上侧开关管和下侧开关管之间的死区时间。
与现有技术相比，能够灵活的实现死区时间的自动调节，从而保证上侧开关管及下侧开关管的零电压开通，提高了系统效率。
申请人：成都芯源系统有限公司
地址：611731 四川省成都市高新西区科新路8号综合保税区(B区)
国籍：CN
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：王波波
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谐振复位双开关正激变换器的日期:•谐振复位双开关正激变换器概述•谐振复位双开关正激变换器的基本原理•谐振复位双开关正激变换器的设计方法•谐振复位双开关正激变换器的实验研究与验证•谐振复位双开关正激变换器的应用领域与前景•结论与参考文献谐振复位双开关正激变换器概述随着电力电子技术的发展，电力变换系统的能效和可靠性要求不断提高。
正激变换器作为一种常见的直流变换器，具有输出电压稳定、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
然而，传统的正激变换器在负载突变或输入电压变化时，容易出现磁复位不完全的问题，影响其性能和可靠性。
为了解决这一问题，研究者提出了谐振复位双开关正激变换器。
背景谐振复位双开关正激变换器的出现，有效地解决了传统正激变换器在负载突变或输入电压变化时出现的磁复位不完全问题，提高了电力变换系统的能效和可靠性。
这对于推动电力电子技术的发展，提高电力电子设备的性能和可靠性具有重要意义。
意义背景与意义结构谐振复位双开关正激变换器由磁复位电路、主开关管、谐振开关管、输出滤波器等组成。
其中，磁复位电路由磁复位开关和磁复位电容组成，主开关管和谐振开关管用于控制能量的传输，输出滤波器用于减小输出电压的纹波。
工作原理在谐振复位双开关正激变换器中，当磁复位电容通过磁复位开关充电时，主开关管关闭，谐振开关管开启，能量通过谐振开关管传递到输出端。
当磁复位电容充满电后，磁复位开关关闭，主开关管开启，谐振开关管关闭，能量通过主开关管传递到输出端。
由于磁复位电容的作用，磁复位电路可以在输入电压变化或负载突变时，实现快速的磁复位，提高了正激变换器的性能和可靠性。
结构与工作原理性能特点快速磁复位：由于磁复位电路的存在，谐振复位双开关正激变换器可以在输入电压变化或负载突变时，实现快速的磁复位，提高了电力变换系统的响应速度和稳定性。
高效率：谐振复位双开关正激变换器在正常工作时，由于其优化的电路设计和控制策略，可以保持较高的效率。
