我们在设计LLC变换器的时候是不是会遇到， LLC 串联谐振转换器 (LLC-SRC)的实际测试的开关频率 (fsw ) 与在设计中的计算结果相差甚远？不巧，我也遇到了，那我们就一起分析一波！
图1
为了理解这种差异的原因，让我们从一个基本的隔离式 LLC-SRC 开始，如图 1 所示。一个基本的隔离式 LLC-SRC 由一个半桥 (S 1 , S 2 )、一个谐振电容器 (C r )、一个谐振电感器 (L r ) 和一个理想变压器（L m作为励磁电感）。大多数 AC/DC 电源设计人员使用正弦近似方法对这种基本的隔离式 LLC-SRC 进行线性化，当 f sw接近较高的谐振频率 (fr=1/(2π(LrCr) ^0.5 )，以获得输入到输出电压增益并预测不同条件下的开关频率。
如果仔细检查线性化过程的假设，您会注意到它假设了一个没有漏感的理想变压器。因此，考虑到实际变压器中不可避免的漏电感，您的测量值和计算值之间会存在差异。当使用单个集成变压器（例如变压器漏感）作为谐振电感器 L r 时，差异会显着增加，因为变压器的磁化电感不再比其漏感大很多。要解决此问题，您需要使用如图 2 所示的变压器模型对变压器进行改造。
图2
如果定义输出绕组开路时变压器的初级电感为L p，输出绕组短路时变压器的漏感为L lk，则可以表示L m , L r1 , L之间的关系p和 L lk为等式 。其中 kXFMR 是变压器耦合系数。
通过使用图 2 中的集成变压器模型和上面的方程，您可以检查计算和测量之间的差异。
在宽输入范围（100V AC至 132V AC）下运行，包括一个集成变压器。为了保持良好的输出调节，设计中的 Lp /L lk (86.9µH/22.3µH = 3.9) 比低于常见的离线 LLC-SRC 设计。低 Lp /Llk比率使变压器远非理想，因此，用于说明如果在带有严重耦合变压器的 LLC-SRC 上使用图 1 中的模型。
图3显示了基于图1的计算结果（假设Llk = Lr和Lm = Lp -Llk），以及图2的模型和测量结果。
图3
使用图 1 中变压器模型的计算结果与实际测量值相差甚远。相反，通过使用图 2 中的适当变压器模型，计算结果更接近实际开关频率。
因此，下次开始 LLC-SRC 设计时，一旦决定将外部 L r与耦合良好的变压器或单个集成变压器一起使用，请务必使用正确的变压器模型。