> 接上一篇拓?fù)鋾r(shí)序分析這篇對變換器穩(wěn)態(tài)和ZVS條件進(jìn)行分析，上篇文章請查看

-->[工作原理分析]

--><項(xiàng)目實(shí)時(shí)進(jìn)度>

前言

由于LLC應(yīng)對寬范圍輸出有先天上的控制落點(diǎn)，往往需要再后級增加DCDC電路，成本較高故在140W-240W適配器應(yīng)用中廣泛使用AHB拓?fù)洌恼碌南嚓P(guān)函數(shù)可以用于數(shù)字電源的控制函數(shù)

一、穩(wěn)態(tài)電壓增益

AHB拓?fù)潆妷涸鲆嬗捎诼╇姼行?，不對稱半橋反激變換器的電壓增益不受 fr2附近工作頻率變化的影響。在穩(wěn)態(tài)分析中，假設(shè)主電源開關(guān)的死區(qū)時(shí)間過短無法改變一次電流，諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振周期遠(yuǎn)大于死區(qū)持續(xù)時(shí)間。從反激式變壓器的伏秒平衡出發(fā)，可推導(dǎo)出：

式中N為變壓器原副邊匝比，Ts為工作周期時(shí)間公式換算得

由于DTs器件Cr的平均電壓近似于Ts期間Cr的平均電壓，即

由式（2.20）(2.21)可知，占空比D表達(dá)式為：

由于漏感遠(yuǎn)小于勵(lì)磁電感，通常反激變壓器漏感5-7%以內(nèi)。

故D

同時(shí)副邊整流管的電壓應(yīng)力為：

二、軟開關(guān)的條件

1.原邊開關(guān)管 ZVS 限制條件

對于不對稱半橋反激變換器而言，軟開關(guān)條件分析是變換器穩(wěn)態(tài)分析中最重要的一環(huán)。根據(jù)上面分析結(jié)果，我們可以從一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)勵(lì)磁電感電流峰谷值表達(dá)式出發(fā)：

峰值電流表達(dá)式

谷底電流表達(dá)式

又因?yàn)橐粋€(gè)周期內(nèi)輸出整流器二極管電流 Id 與變壓器匝比 N 的乘積反映出ILm 和 ILr 之間的差值，考慮到開關(guān)周期內(nèi)諧振電流 ILr 的平均值為零，

可以得到一個(gè)開關(guān)周期內(nèi) ILm 的平均值表達(dá)等式：

對于 S1 開關(guān)的 ZVS 導(dǎo)通條件，磁化電流的谷值必須為負(fù)，因此，利用式(2-25)，式(2-26)，

可得磁化電感表達(dá)式為：

其中：最小負(fù)載阻抗， = 為反射到初級側(cè)的最小輸出電阻。

對于 S2 實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的過程近似線性充放電過程，只需在 從正向負(fù)變化且過零之前完成導(dǎo)通即可實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)。其次，還有一個(gè) ZVS 限制條件，即兩個(gè)主電源開關(guān)之間有足夠的死區(qū)時(shí)間，該死區(qū)時(shí)間將決定開關(guān)管的有效寄生電容上的電壓能否可以通過勵(lì)磁電感電流峰谷值完全放電到零。由于 ILm 在死區(qū)時(shí)間內(nèi)幾乎是恒定的，所以開關(guān)的 ZVS條件可以用死區(qū)持續(xù)時(shí)間和有效寄生電容 描述如下：

因?yàn)樵趯?shí)際設(shè)計(jì)時(shí)變換器將使用兩個(gè)完全相同的 MOSFET，所以 CDS1 = CDS2= CDS，所以式(2-29)可進(jìn)一步被表示為：

結(jié)合式(2-25)、式(2-27)以及式(2-30)，原邊開關(guān)管 ZVS 限制條件可進(jìn)一步表示為：

2. 副邊整流管 ZCS 限制條件

在階段 5 中，整流器二極管電流 Id 在開關(guān)周期 Ts 結(jié)束前為零，這表示變換器具備輸出整流器二極管軟開關(guān)操作的能力。階段 6 的間隔受占空比和階段 5的 ILr 諧振角頻率ωr2 的影響。假設(shè)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)占空比固定，如果ωr2 減小，則階段 6 的區(qū)間減小直到ωr2 滿足臨界角頻率ωrc?？紤]一次開關(guān)死區(qū)持續(xù)時(shí)間可忽略的情況下，臨界情況可描述如下：

諧振電容關(guān)系式對于輸出整流管的軟開關(guān)操作，其諧振應(yīng)滿足ωr2≥ωrc。

可推導(dǎo)出 Cr 關(guān)系式：

在考慮 ZVS 的邊界條件情況下，

結(jié)合式(2-32)可計(jì)算出臨界諧振頻率 frc 的實(shí)際范圍

`提示：以下是本篇文章引用的函數(shù)來源于《不對稱半橋反激變換器改進(jìn)峰值電流控制研究》---郝陳軍`