我們在設計LLC變換器的時候是不是會遇到， LLC 串聯諧振轉換器 (LLC-SRC)的實際測試的開關頻率 (fsw ) 與在設計中的計算結果相差甚遠？不巧，我也遇到了，那我們就一起分析一波！

圖1

為了理解這種差異的原因，讓我們從一個基本的隔離式 LLC-SRC 開始，如圖 1 所示。一個基本的隔離式 LLC-SRC 由一個半橋 (S 1 , S 2 )、一個諧振電容器 (C r )、一個諧振電感器 (L r ) 和一個理想變壓器（L m作為勵磁電感）。大多數 AC/DC 電源設計人員使用正弦近似方法對這種基本的隔離式 LLC-SRC 進行線性化，當 f sw接近較高的諧振頻率 (fr=1/(2π(LrCr) ^0.5 )，以獲得輸入到輸出電壓增益并預測不同條件下的開關頻率。

如果仔細檢查線性化過程的假設，您會注意到它假設了一個沒有漏感的理想變壓器。因此，考慮到實際變壓器中不可避免的漏電感，您的測量值和計算值之間會存在差異。當使用單個集成變壓器（例如變壓器漏感）作為諧振電感器 L r 時，差異會顯著增加，因為變壓器的磁化電感不再比其漏感大很多。要解決此問題，您需要使用如圖 2 所示的變壓器模型對變壓器進行改造。

圖2

如果定義輸出繞組開路時變壓器的初級電感為L p，輸出繞組短路時變壓器的漏感為L lk，則可以表示L m , L r1 , L之間的關系p和 L lk為等式 。其中 kXFMR 是變壓器耦合系數。

通過使用圖 2 中的集成變壓器模型和上面的方程，您可以檢查計算和測量之間的差異。

在寬輸入范圍（100V AC至 132V AC）下運行，包括一個集成變壓器。為了保持良好的輸出調節，設計中的 Lp /L lk (86.9µH/22.3µH = 3.9) 比低于常見的離線 LLC-SRC 設計。低 Lp /Llk比率使變壓器遠非理想，因此，用于說明如果在帶有嚴重耦合變壓器的 LLC-SRC 上使用圖 1 中的模型。

圖3顯示了基于圖1的計算結果（假設Llk = Lr和Lm = Lp -Llk），以及圖2的模型和測量結果。

圖3

使用圖 1 中變壓器模型的計算結果與實際測量值相差甚遠。相反，通過使用圖 2 中的適當變壓器模型，計算結果更接近實際開關頻率。

因此，下次開始 LLC-SRC 設計時，一旦決定將外部 L r與耦合良好的變壓器或單個集成變壓器一起使用，請務必使用正確的變壓器模型。