【LLC 全波整流电路设计】

LLC 基本特性
LLC 电路的优点：
1 ， 原边软开关，减少开通损耗，对于高压输入应用，有很大的优势
原边MOSFET 开通损耗的分析，特别在高压应用情况下，这部分损耗非
常可观
2 ，副边的整流 管可以实现ZCS（零电流关断），这样可以减少反向恢复损耗，
这个在高压输出，副边用高压整流管的应用中有很大的优势（当然随着技术的
发展，SiC的使用，会减少这部分的优势所在，但是考虑到SiC的成本，较高的
VF，以及正温度特性，还是有很多的场合需要用到LLC的ZCS的特性）

从上面的3个图形看，
a /b 2种状态都可以实现原边的MOSFET的ZVS（零电压开通）和副边DIODE的
ZCS（零电流关断）
b状态的有效电流会高于a状态，所以工作在b状态时的导通损耗会高于a
状
态，所以一般LLC都以设计在a状态为最优
b状态的输出纹波也会更大，因为副边电流出现了严重的断流情况。
c状态下，原边依然能够实现ZVS，但是副边不是ZCS，所以副边的开关损耗
会增加，但是此时电路中的有效电流会减小 从上面的 分析可以得到以下基本设计考虑：
------ 如果副边用的是MOSFET做同步整流，一般会用将电路设计到c状态，因为一般用MOSFET做同步整流，耐压不
会很高，所以反向恢复损耗不严重，而此时因为电流比较大，如果设计在C状态可以减小流过MOSFET的有效电流，
从而减少MOSFET的导通损耗。
------如果副边因为电压比较高而采用二极管整流，那么一般会设计在较为轻度的b状态，这样保证在较大的工作范
围内都会工作在ZCS状态
3 ，输出没有电感，而原边的谐振电感可以集成到变压器中，减少了器件和成本
4 ，相比于其他几种谐振电路，LLC的负载特性，线性特性都是最优化的，可以做到尽量小的频率变化
LLC电路的缺点：
1，因为是变频电路，如果整个工作范围频率变化较大，会导致EMC设计的难度增加可能，例如正常的工作点可能
设计在60-70K，但是随着输入电压的变化，输出负载的变化，工作频率跨过150K，此时对CE的滤波器设计就会比较
困难。
2，因为输出没有电感，而且很多时候会将电路设计在轻度的断续状态，那么必然导致输出电容中的纹波电流很
大，如果是低压大电流的设计，必然会导致输出电容发热严重，可能需要较多的低ESR/大容值的陶瓷或者固态电容
并联，所以很多时候LLC用在高压小电流的设计中可以减轻这部分的压力。
3，LLC电路在大负载跳变或者大的输入电压跳变时，可能会进入异常工作状态，从而导致原边MOSFET进入硬开关
状态，所以这是设计中需要避免的，当然现在的控制方案中已经有很成熟的方案，但是因为一些极端情况的不可预
测性，还是存在一定风险
4，因为LLC已经属于3阶系统，整个电路的理论建模和理论分析存在很大难度，无法简单的实现清晰细致的理论分
析，一些极端的工作状态，例如空载，短路等情况下，需要对关键器件做细致的测试评估。

LLC 理论分析
实际的 电路：

运用 基频分量法，将电路进行简化
将非线性的谐振电路化成正弦交流电路，假定功率经过谐振网络从电源传递到负载，只与电压和电流的傅里叶展开式中的基频分量相关，采用正弦稳态电路的分析方法，使得分析和计算较为简化，该方法能为实际工程提供切实可行的设计指导，并能清晰表达谐振变换器的稳态特性，但是它只
是一种近似建模，存在一定的偏差。因为电路分析假定是工作在谐振点Fr附近，只有在这个前提下，才能基本导入基频分量法。