0 引 言
LLC谐振型DC/DC变换器有许多长处：开关管的频率可作业在欠谐振和过谐振情况；在输出负载和输入电压较大改动时可使用相对较小的频率调理来确保输出电压稳定，并且在整个调理规模内都能确保功率器材软开关。因而，它是核算机、通讯、薄型电视机开关电源中最具吸引力的拓扑结构。
LLC谐振型DC/DC变换器作业在过谐振形式时或挨近谐振频率时，整流二极管的电流作业在CCM(接连情况)，谐振电流的波形挨近正弦波，对这种情况的变换器的特性剖析已有许多文献做了报导[1～4]。而变换器实际作业在DCM(不接连情况)、CCM两个情况下，特别在输入电压改动较宽的场合下，作业频率更是远离谐振频率，此刻整流二极管的电流作业在DCM，谐振电流的波形不完满是正弦波，而对这种情况下变换器的特性剖析则很少[5]。本文侧重剖析这种情况下的变换器的特性，为更精确完好规划LLC谐振变换器供给理论基础。
1 DCM作业情况的作业原理
图1为半桥结构的LLC的谐振变换器，两个主开关Q1、Q2的驱动信号为占空比50％的固定信号，电感L1，电容Cr=C1+C2，变压器的励磁电感L2构成LLC谐振网络；在输出侧，整流二极管D1、D2构成中心抽头的整流电路，整流二极管直接连到输出电容C。,变压器各线圈的匝比为n:1:1。LLC谐振变换器有2个本征谐振频率：一个是由L1、Cr谐振的谐振频率f1，角频率为ω1，另一个是由L1+L2、Cr谐振的谐振频率f2，角频率为ω2。它们分别为：
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当开关管的开关频率作业在f>f1时，输出整流二极管D1的电流作业在CCM，而当开关管的开关频率作业在f2ff1时，输出整流二极管D1的电流作业在DCM。
DCM作业情况的波形图如图2所示。在正半周的[t0～t1]阶段，S1导通，谐振元件为L1、cr，i3=i1-i2>0，D1导通、D2关断，电源向负载运送能量；而在[t1～t2]阶段，Sl导通，谐振元件为，L1+L2、cr，i3=i1一i2=0，D1、D2都关断，电源不向负载运送能量，i1为下半个周期开关管换流时完成ZVS供给续流。负半周与此相反。
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2 DCM作业情况的剖析
为了简化剖析，界说归一化频率F=f/f1，质量因数Q=ω1L1/(n2R0)，谐振电感比A=L2/L1。
1)励磁电流i2(ι)、谐振电流i1(t)、电容电压Vc2(t)
a)在整流二极管D1导通期间：
式中VCmin为谐振电容最低电压；θ为初相角；nV0为折算到变压器原边的电压；Vin为电路输入电压；
为谐振电路特征阻抗。
b)在整流二极管D1关断期间：
式中：T为开关周期；T1为L1、Cr的谐振周期。
2)谐振电容的最大电压VCmax和最小电压Vcmin
由 
得 
依据电路的特色有：
使用(7)式得：
3)谐振电流的最大值，I1pk令式(3)sin((ω1t－θ)=l，得
4)直流增益特性剖析
依据基波剖析法的原理，谐振变换器的基波重量等效电路如图3所示。
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使用傅里叶级数剖析变压器原边电流、电压波形的基波幅值为： 
因而，负载电阻反射到变压器原边的电阻为：
依据等效电路图，归一化后得：
直流增益特性为：
使用Ein(1)pk=(2/π)Vin得到：
3变换器的参数最佳规划
使用MATLAB仿真软件，制作出nM、VCmax、VCmax/nV0、nI1pk/I0 随归一化频率F、质量要素Q和电感比A的曲线如图4、图5、图6所示。
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设LLC谐振变换器的输入电压改动规模为Vinmin～Vinmax输出电压V0稳定不变，最高作业频率为fmax,负载电流改动规模为，Iomin～Iomax，使用上述图形评论LLC谐振变换器最佳参数规划办法。
1)A、Q、F的挑选
从图6可知，不管Q怎么改动，在F=1时，nM一直为1，设定输入电压最大时对应最高作业频率fmax, 此刻nM=1。当输入电压最小时，为了确保输出电压不变，nMmax有必要变为Vinmax/Vinmin，假设为2，在图6中找到nM=2对应的A=2，A=4，A=8时Qmax、Fmin值，然后在图4、图5中找到对应的nI1PK/I0、VCmax/V0。输入电压改动时规划参数改动见表1。
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从表1能够看出，电感比A=4时，经过开关管的电流最小，跟着A的增大，频率操控规模加大，但开关管的电流添加，谐振电容的峰值电压下降不明显。因而A挑选在2-8之间为最佳，至于详细挑选多少，依据谐振变换器的要求依照上述公式和规划办法找到最佳点，一般挑选4或5。
2)n、L1、L2、Cr参数的核算
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4 试验成果
为验证以上剖析，制作了一台标准为Vin=200 V～400 V，V0=48 V，R0=11.5 Ωfmax=100 kHz的试验样机。主要参数如下：nMmax=2，A=4，Q=O.1，n=5，L1=46μH，Cr=0.055μF，L2=184μH。
改动输入电压，丈量坚持输出电压不变时各种输入电压下的最小操控频率fmin、谐振电路最大峰值电流ILpk和谐振电容最大峰值电压Vcmax，丈量成果见表2。
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5 结束语
剖析了LLC谐振变换器作业在DCM情况的特性和参数最佳确认办法，给出了相关的试验成果，试验证明理论剖析与试验成果完全一致，为LLC谐振变换器的精确规划供给 了一个简略便利的办法。
