龚成林

（武汉交通职业学院，湖北 武汉 430070）

1 引言

随着电力电子技术的高速发展，DC/DC电源变换在通信电源、电动车车载充电装置、舰船、航空电源等领域应用越来越广泛。同时，也对DC/DC电源变换提出了功率密度高、开关频率高、效率高等更高的要求。LLC谐振变换器作为DC/DC 电源中性能最优越的变换器之一，能够在全负载范围内实现全桥开关管的零电压开通和近似零电流关断，极大地降低开关管高频化带来的开关损耗，效率能够达到95%以上，成为DC/DC变换的首选[1]。

2 LLC谐振变换拓扑结构

本文设计LLC 拓扑为全桥结构，如图1 所示，Vin为直流输入电源，Q1～Q4四个功率开关管组成了全桥逆变网络，将直流输入电源逆变成方波，其中全桥开关管分别由两个互补对称高频脉冲来驱动，其中与开关管并联的电容和二极管分别为其结电容和体二极管。Cs为谐振电容，Ls为谐振电感，Lm为励磁电感，三者组成了谐振网络，用于将方波电压转化为正弦波电流。Tr为变压器，起变压和隔离的作用。DR1～DR4四个二极管组成了桥式整流网络，Co为滤波电容，Ro为负载[2]。

图1 LLC拓扑结构

3 LLC基波等效模型

基波等效模型是用于分析LLC的典型方法，通过建立基波等效模型来了解LLC 的阻抗特性以及工作原理。直流电源Vin通过高频开关网络变成方波VAB，可以进行傅里叶变换：

其中，主要对后面谐振网络起作用的是基波分量：

要将变压器副边折算到原边，对于变压器副边而言，当DR1和DR4导通时，副边电压为输出电压Vo，当DR2和DR3导通时，副边电压为-Vo，因此变压器原边电压是幅值为NVo的方波，同样可做傅里叶分解，只取基波分量。……