最近在學(xué)習(xí)LLC,有幾個(gè)問題請教各位大神,盼回復(fù)!
1.在CMG的LLC講解中有ZVS的另外一個(gè)限制是Im>Ip,(圖1)勵(lì)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(gè)地方如何解釋?????
圖1
圖2
OK,標(biāo)準(zhǔn)的LLC教材,會(huì)給你秀出來LLC的工作平面,3個(gè),分別是fs>fr;fs
容性區(qū)的特征是零電流關(guān)斷,并不適用與MOSFET這種半導(dǎo)體器件;硬開通,對MOSFET(尤其是軟開關(guān)類的MOSFET)是致命的。
我們這里只討論感性區(qū)。
第一步,
fr是由諧振腔決定的,Cr和Lr。對應(yīng)的1/2*Tr是諧振腔振蕩的最大時(shí)間。
此外還有個(gè)Cr、Lr和Lm決定的振蕩頻率,1/2*Tr之外的時(shí)間,由該振蕩決定。又因?yàn)長m很大,我們認(rèn)為這個(gè)振蕩的周期很長,比如說10*Tr。
以上是振蕩的基礎(chǔ),假設(shè)你已經(jīng)明白。
因?yàn)閒r是確定的,而fs是變化的,就出現(xiàn)了兩種工作狀態(tài),我喜歡稱為SRC和LLC。
SRC的特點(diǎn)是fs>fr,也就是說1/2*Ts < 1/2*Tr,所以一個(gè)工作周期中,只發(fā)生了一種振蕩。Cr和Lr的振蕩。
LLC的特點(diǎn)是fs
如前所述,Lm很大,振蕩周期很長,我們認(rèn)為ip電流在這個(gè)階段是恒定的,不發(fā)生變化。也就是LLC典型的“平臺(tái)區(qū)”。
平臺(tái)區(qū)是LLC一切優(yōu)秀特質(zhì)的根源,MOSFET的零電壓開通和輸出整流二極管的零電流關(guān)斷。
這里可以得到一個(gè)結(jié)論,半橋情況下 ILm_max =1/2 * Vin/Lm * 1/2 * Tr
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第二步,模態(tài)分析
t1階段,Lr和Cr的振蕩,Q2關(guān)斷,其寄生電容上有等于Vin的電壓。
t3階段,Q1和Q2的狀態(tài)互換,Q1關(guān)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(fā)生了什么?零電壓開通是怎么實(shí)現(xiàn)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(gè)結(jié)論,t2階段開始時(shí)關(guān)斷Q1,t2階段結(jié)束時(shí)開通Q2,這里就有了所謂的死區(qū)時(shí)間,Td,Td=t2。死區(qū)時(shí)間意味著,沒有驅(qū)動(dòng)脈沖,兩個(gè)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(gè)電流一方面給Q2放電,一方面給Q1充電。
以下的狀態(tài)微分方程幫助你理解:
為了實(shí)現(xiàn)ZVS,t2結(jié)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(dāng)然,如果你愿意的話,還可考慮上寄生電容。
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總結(jié),其實(shí)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(shí)現(xiàn)ZVS所需的最小原邊諧振電流。