LLC諧振變換器空載輸出電壓漂高問(wèn)題分析解決

摘要：LLC諧振變換拓?fù)湟云涓咝?、高頻化及良好的電磁兼容(EMC)特性等優(yōu)勢(shì)獲得廣泛應(yīng)用，但實(shí)際中空載問(wèn)題是個(gè)難點(diǎn)，空載輸出電壓漂高是一種常見(jiàn)現(xiàn)象，經(jīng)常出現(xiàn)超出穩(wěn)壓精度要求的情況，常見(jiàn)解決方案是空載下讓LLC工作在打嗝模式或假負(fù)載的模式，但打嗝模式會(huì)導(dǎo)致較大的空載輸出電壓紋波，假負(fù)載會(huì)影響電源效率?？偨Y(jié)分析了一種在解決產(chǎn)品實(shí)際問(wèn)題時(shí)得出的實(shí)用方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)初級(jí)器件的振蕩電壓通過(guò)變壓器傳到次級(jí)，若開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到設(shè)置的最高限制頻率，必然導(dǎo)致空載情況下輸出電壓漂高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出減小變壓器次級(jí)繞組端電壓振蕩的解決方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品中，取得了良好的效果。
關(guān)鍵詞：變換器；空載電壓漂高；諧振電感；電壓振蕩

1 引言
LLC諧振變換拓?fù)渚哂懈咝省⒏哳l化及良好的EMC特性等優(yōu)勢(shì)，因此得到廣泛應(yīng)用。但實(shí)際應(yīng)用中，尤其在寬輸出電壓范圍應(yīng)用中，如通信電源模塊中輸出電壓在0～58 V且輸出電流在空載和滿(mǎn)載間變化，這種情況下空載、紋波及雜音等問(wèn)題的處理都存在一定困難。空載輸出電壓漂高是常見(jiàn)現(xiàn)象，經(jīng)常出現(xiàn)超出穩(wěn)壓精度要求范圍的情況，通常解決方案是空載下讓LLC工作在打嗝模式、假負(fù)載或PWM模式，打嗝模式會(huì)導(dǎo)致較大的輸出電壓紋波，假負(fù)載會(huì)影響電源效率，PWM模式會(huì)使設(shè)計(jì)復(fù)雜化。
在解決一款200 W電源產(chǎn)品空載問(wèn)題過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)初級(jí)器件的振蕩電壓通過(guò)變壓器傳到次級(jí)，導(dǎo)致次級(jí)繞組端電壓呈現(xiàn)幅值較大的振蕩，若開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到限制的最高頻率，必然導(dǎo)致空載下輸出電壓漂高，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出一種降低次級(jí)繞組輸出電壓振蕩幅度的方案，取得了良好效果。

2 原理與設(shè)計(jì)
圖1為輸入交流100～264V，輸出直流70V／3A的電源變換器DC／DC主電路原理圖。主電路采用半橋LLC拓?fù)?，控制電路采用LLC專(zhuān)用控制芯片L6599，考慮產(chǎn)品成本，諧振電感Lr采用變壓器漏感，諧振電路參數(shù)：Lr=90μH，勵(lì)磁電感Lm=700μH，K=Lm／Lr=7.8，諧振電容Cr=0.047 μF，諧振頻率

最高開(kāi)關(guān)頻率為188 kHz(由控制芯片外圍電路設(shè)定)，圖2為由設(shè)計(jì)參數(shù)得出的LLC特性曲線(xiàn)。