聲明：出于相互學(xué)習(xí)的目的，將個人思考整理歸納供各位朋友一起交流討論。由于本人水平有限，如有不足之處還請諒解。

感謝各位朋友的支持，這是小編的第22篇原創(chuàng)貼。如果您恰好也對LLC諧振變換器感興趣，希望對你有幫助，也歡迎一起交流討論。

《全橋LLC電路時域模型及其分析》一文中針對LLC諧振變換器FHA方法參數(shù)設(shè)計精度不高問題展開研究，提出了時域模型分析方法。

根據(jù)時域分析法，我對不對稱半橋LLC變換器進(jìn)行建模分析。分析結(jié)果在這里和大家一起交流，希望對有興趣的朋友有所幫助，也歡迎各位朋友一起參與討論。

不對稱半橋LLC拓?fù)淙鐖D1所示。目前大多數(shù)參考文獻(xiàn)基本采用FHA法、擴(kuò)展函數(shù)法、以及狀態(tài)空間法進(jìn)行建模，也有一些文獻(xiàn)提到了時域分析法。

圖1  不對稱半橋LLC電路

雖然FHA法忽略了高次諧波分量，在遠(yuǎn)離諧振頻率處的誤差明顯變大，但確實(shí)也是一種容易理解和實(shí)用的工程方法，它可以有效指導(dǎo)諧振參數(shù)的設(shè)計。

在查閱相關(guān)文獻(xiàn)時，發(fā)現(xiàn)一篇講全橋LLC時域分析方法。時域方法考慮了一個周期內(nèi)所有由原邊傳輸?shù)礁边叺哪芰??？粗鴷r域公式很是復(fù)雜，主要是微分積分計算，其實(shí)借用軟件進(jìn)行分析，這個方法也不是很麻煩，只要資料整理完整，對于不同的電源指標(biāo)，分析方法通用。

LLC的工作原理已經(jīng)講的很多了，前面LLC專題我也有詳細(xì)講述，這里就不再贅述。LLC工作頻率可以劃分兩個區(qū)域，即：區(qū)域1，開關(guān)頻率小于諧振頻率，fs<fr；區(qū)域2，開關(guān)頻率大于諧振頻率，fs>fr。

區(qū)域1的工作波形如圖2所示。

（a）  半橋仿真波形

（b）  全橋原理波形

圖2  區(qū)域1工作波形

一個工作周期內(nèi)負(fù)半周與正半周工作原理相似，這里以正半周為例進(jìn)行分析。以t0時刻為起始點(diǎn)，正半周分為兩個工作階段，即：t0～t1，t1～t2，等效電路如圖3所示。

（a）  t0～t1                  （b）  t1～t2

圖3  等效電路圖

根據(jù)圖3a等效電路可以計算電感電流時域表達(dá)式

圖3a根據(jù)KVL可得電容Cr兩端電壓表達(dá)式

圖3b等效電路的分析方法相同。根據(jù)邊界條件聯(lián)立方程組借助maple軟件fslove函數(shù)求解。

最后就可以繪制出時域下的增益曲線，如圖4所示。

圖4  FHA與時域方程增益曲線對比

圖4中，可以看出在諧振點(diǎn)附近兩種方法增益曲線十分接近，遠(yuǎn)離諧振頻率點(diǎn)后，F(xiàn)HA法的增益曲線誤差明顯增大，所以時域分析法的精度高于FHA法，但時域分析法明顯比FHA法復(fù)雜。

 

歡迎各位工程師朋友提出您們的寶貴意見。

參考文獻(xiàn)

[1] 王志剛,等.全橋LLC電路時域模型及其分析[J].電力系統(tǒng)自動化,2018,42(20):138-143+164.