1. ?設計需求分析

->?功率等級：48V50A電，主要用于為通信網絡的核心設備和配套設施提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

->?輸入電壓范圍：單相交流90~264Vac。

->?安全隔離：使用變壓器高頻隔離，保證供電安全可靠。

2. ?拓撲結構選擇（交錯BOOST+LLC同步整流）

       交錯BOOST整流拓撲通過多相并聯、諧波抵消和集成化設計，在效率、功率密度、EMI和動態(tài)響應等方面全面超越傳統(tǒng)單相拓撲。其技術優(yōu)勢的核心在于 “分散應力、集中控制”，尤其適合高功率、高可靠性需求的現代電力電子系統(tǒng)（如新能源、汽車電子和工業(yè)電源）。

       LLC同步整流通過?“諧振軟開關+低導通損耗”?的組合，實現了效率、功率密度和可靠性的協(xié)同突破，成為高端電源設計的首選方案。盡管其控制復雜度和成本較高，但在對性能要求嚴苛的領域（如數據中心、快充、新能源）中，其技術優(yōu)勢帶來的長期收益遠超初期投入。隨著寬禁帶器件和數字控制的普及，LLC+SR的性能邊界將持續(xù)拓展。

3. ?控制策略

• 交錯BOOST：使用兩相BOOST交錯整流，實現母線超低紋波，系統(tǒng)高度集成化。
• LLC同步整流：LLC諧振拓撲的固有特性使初級側開關管實現ZVS、次級側整流管實現ZCS，同步整流管（如MOSFET）的體二極管導通損耗和反向恢復損耗幾乎被消除，效率可達96%-99%（傳統(tǒng)二極管整流效率通常≤94%）。
• LLC雙環(huán)競爭控制：直流輸出電壓和電流環(huán)競爭控制，確保輸出帶載安全可靠。

 4. ?交錯BOOST實現

A ->交錯BOOST驅動實現

     相位差180°，兩個開關管（Q1和Q2）的驅動信號必須交替導通，搭建驅動如下：

B ->交錯BOOST控制實現

控制框架如下：使用PI控制器，將母線電壓環(huán)輸出轉換成BOOST的驅動信號，實現母線電壓穩(wěn)定控制到400V；

閉環(huán)系統(tǒng)如下：

仿真結果如下：

 5.  DCDC控制實現

A->LLC同步整流

LLC諧振變換器的同步整流（Synchronous Rectification, SR）技術通過用MOSFET替代傳統(tǒng)二極管整流，顯著提高效率。實現的關鍵是如何確保原邊MOSFET完全開通，后級進入續(xù)流階段，開始導通次級MOSFET，驅動實現如下：

驅動波形

B->LLC輸出控制

在LLC諧振變換器中引入電壓環(huán)與電流環(huán)的競爭控制?（也稱為雙環(huán)切換控制或混合控制），能夠兼顧動態(tài)響應與穩(wěn)定性，尤其適用于寬負載范圍或快速瞬態(tài)響應的場景。通過競爭控制，LLC變換器在動態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能間取得平衡，控制框架如下：

C ->LLC閉環(huán)系統(tǒng)實現

結合LLC同步整流和LLC雙環(huán)競爭控制搭建閉環(huán)仿真系統(tǒng)如下：

仿真波形：

6. 交錯BOOST+LLC仿真

上面已經單獨實現了交錯BOOST閉環(huán)控制和LLC雙環(huán)競爭控制，只要將BOOST閉環(huán)控制系統(tǒng)的高壓輸出接到LLC雙環(huán)競爭控制系統(tǒng)逆的直流輸入串聯成一個系統(tǒng)，即可完成完整功能48V50A的通信電源的系統(tǒng)仿真。

仿真波形：

7. 系統(tǒng)總結

      本文先從48V50A通訊電源拓撲選擇講起，然后對交錯BOOST驅動信號分析仿真，進而搭建交錯BOOST升壓閉環(huán)系統(tǒng)；緊接著分析了LLC使用同步整流技術和雙閉環(huán)控制的優(yōu)點，進而搭建LLC同步整流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；最后結合交錯BOOST閉環(huán)控制系統(tǒng)和LLC同步整流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，組建了完整的48V50A完整功能的閉環(huán)控制系統(tǒng)。