最近在學習LLC,有幾個問題請教各位大神,盼回復!
1.在CMG的LLC講解中有ZVS的另外一個限制是Im>Ip,(圖1)勵磁電流大于諧振電流。 我們的電流波形不是都是Ip>Im(圖2)才有剩余的能量輸出嗎???這個地方如何解釋?????
圖1
圖2
OK,標準的LLC教材,會給你秀出來LLC的工作平面,3個,分別是fs>fr;fs
容性區的特征是零電流關斷,并不適用與MOSFET這種半導體器件;硬開通,對MOSFET(尤其是軟開關類的MOSFET)是致命的。
我們這里只討論感性區。
第一步,
fr是由諧振腔決定的,Cr和Lr。對應的1/2*Tr是諧振腔振蕩的最大時間。
此外還有個Cr、Lr和Lm決定的振蕩頻率,1/2*Tr之外的時間,由該振蕩決定。又因為Lm很大,我們認為這個振蕩的周期很長,比如說10*Tr。
以上是振蕩的基礎,假設你已經明白。
因為fr是確定的,而fs是變化的,就出現了兩種工作狀態,我喜歡稱為SRC和LLC。
SRC的特點是fs>fr,也就是說1/2*Ts < 1/2*Tr,所以一個工作周期中,只發生了一種振蕩。Cr和Lr的振蕩。
LLC的特點是fs
如前所述,Lm很大,振蕩周期很長,我們認為ip電流在這個階段是恒定的,不發生變化。也就是LLC典型的“平臺區”。
平臺區是LLC一切優秀特質的根源,MOSFET的零電壓開通和輸出整流二極管的零電流關斷。
這里可以得到一個結論,半橋情況下 ILm_max =1/2 * Vin/Lm * 1/2 * Tr
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第二步,模態分析
t1階段,Lr和Cr的振蕩,Q2關斷,其寄生電容上有等于Vin的電壓。
t3階段,Q1和Q2的狀態互換,Q1關斷,其寄生電容上有等于Vin的電壓。
那么問題來了,t1階段和t2階段的變換過程發生了什么?零電壓開通是怎么實現的?
ZVS,零電壓開通,就是說,其Vds壓降將為0以后再控制門極開通。
這里給出一個結論,t2階段開始時關斷Q1,t2階段結束時開通Q2,這里就有了所謂的死區時間,Td,Td=t2。死區時間意味著,沒有驅動脈沖,兩個MOSFET均
等效為寄生電容。
如上所述,在此期間,Ip=ILm_max,維持恒定。那么這個電流一方面給Q2放電,一方面給Q1充電。
以下的狀態微分方程幫助你理解:
為了實現ZVS,t2結束以前,Q2寄生電容的電壓必須放為0,就有了下面的等式。當然,如果你愿意的話,還可考慮上寄生電容。
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總結,其實ILm > Ip的說法有些奇怪的,可能是對Ip的定義不清楚,可以定義成,實現ZVS所需的最小原邊諧振電流。