串并联谐振变换器的技术介绍

串并联谐振变换器的技术介绍

　　谐振网络通常由多个无源电感或电容组成，由于元件个数和连接方式上的差异。常见实用的谐振变换器拓扑结构大致分为两类：一类是负载谐振型，另一类是开关谐振型。负载谐振型变换器是一种较早提出的结构，注重电源电压转换比特性的改善。按照谐振元件的谐振方式可分为串联谐振（也称为串联谐振试验装置）变换器、并联谐振变换器以及两者结合产生的串并联谐振变换器。

　　串联谐振：由于是串联分压方式，其直流增益总是小于1，类似BUCK变换器。轻载时为稳住输出电压，必须提高开关频率，在轻载或空载的情况下，输出电压不可调，输入电压升高使系统的工作频率将越来越高于谐振频率。而谐振频率增加，谐振腔的阻抗也随之增加，这就是说越来越多的能量在谐振腔内循环而不传递到副边输出;但在负载串联谐振中，流过功率器件的电流随着负载变轻而减小，使通态损耗减小。

　　并联谐振：输出端可以开路但不能短路，会损坏谐振电容，并且过大的原边回路电流对开关器件及电源都会产生冲击;轻载时，不需通过大幅改变频率来稳住输出电压。与串联谐振相比变换器工作范围更大，可工作至空载;当轻载时输入电流变化不大，开关管的通态损耗相对固定。在轻载时的效率比较低，较为适合工作于额定功率处负载相对恒定的场合。

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　　传统的 LC 串联谐振开关电源为了实现小型化，被迫提高其工作频率，以减小滤波电感和开关变压器的体积，但频率的提高却使开关损耗增加而效率下降，且开关噪声变大。

　　LLC串联谐振变换器主要采用电流谐振、只在开关从 ON 到 0FF 及 OFF 到 ON 期间是电压谐振。其开关波形为正弦波，因而在给开关元件加上电压时，不会流过大电流;而且利用开关元件的寄生电容实现零电压开关 （ZVS） ，可制成高频、gaoxiao及噪声极低的变换器。

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