??能量傳遞完全依賴??諧振腔（Lr+Lm+Cr）?? 的串聯(lián)諧振。開關(guān)頻率接近諧振頻率時，諧振電流通過變壓器傳遞能量，勵磁電感僅提供磁化電流，不直接參與能量傳遞。

典型拓?fù)鋱D

網(wǎng)上看到的拓?fù)鋱D有2種，一種是上管串聯(lián)諧振腔（上管為主管），另外一種是下管串聯(lián)諧振腔（下管為主管）。這2種在原理角度上看并沒有什么差別。當(dāng)時看到的都是第一種，所以就老是把它理解成LLC的能量傳遞方式。其中拓?fù)渲械闹C振電感Lr 其實(shí)等效與變壓器的漏感Llk, 相比于反激用能量消耗的方式，利用漏感和電容諧振實(shí)現(xiàn)ZVS，ZCS并進(jìn)行能量傳遞的方式AHB結(jié)構(gòu)具有更高的效率。

高邊負(fù)責(zé)輸出，低邊負(fù)責(zé)ZVS與ZCS

低邊負(fù)責(zé)輸出，高邊負(fù)責(zé)ZVS與ZCS

為了便于理解我以低邊拓?fù)鋱D來大概描述一下工作過程，并且以上管的開啟關(guān)閉狀態(tài)來看拓?fù)鋱D這樣或許可以更好的理解

上管關(guān)閉時狀態(tài)

這個情況對應(yīng)下管的2種情況，一種開，一種關(guān)。拓?fù)鋱D變成下面的形式

如果把Cr短路,上面這個圖就和反激拓?fù)湟荒Ｒ粯?，下管通過開啟儲能，關(guān)閉釋能的方式向副邊傳遞一模一樣。只是除了勵磁電感的能量，還傳遞了諧振電容儲存的能量。所以AHB原邊能量的收集就由來勵磁電感和諧振電容來完成，這也是為什么AHB要求的變壓器尺寸較反激的要小的原因。

目前AHB主控芯片其實(shí)就是通過調(diào)節(jié)下管的開關(guān)頻率和占空比來實(shí)現(xiàn)對副邊的能量傳遞。那么用反激的控制方式來理解AHB就會容易一些，畢竟反激是入門拓?fù)洹?/p>

注意：能量傳遞公式不能直接用反激拓?fù)?，上面說的只是從方便理解的角度。因?yàn)閯畲拍芰渴茿HB的主要能量轉(zhuǎn)換來源

上管開啟時狀態(tài)

為了避免上下管互通，形成短路。上管開啟時，下管一定是關(guān)閉的。電路圖等效下面這種情況，原邊就形成了一個LC諧振電路，上管通過諧振時的電流電壓的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)原邊的ZVS和副邊的ZCS。工作原理和LLC類似，這個狀態(tài)并除了部分能量傳遞，還要一個最主要的目的是利用諧振腔來實(shí)現(xiàn)ZVS和ZCS達(dá)到降低硬開關(guān)的損耗

其實(shí)上面拓?fù)涞睦斫獠⒉粐?yán)謹(jǐn)，完整和詳細(xì)，對于復(fù)雜的問題我一般習(xí)慣先拆解情況，然后抓主要問題，次要問題和細(xì)節(jié)后續(xù)在逐步加深認(rèn)知。所以對于功率電源拓?fù)湮叶际窍劝涯芰總鬟f作為主要問題來分析電路，至于開關(guān)損耗啥的，我都是在后面慢慢完成認(rèn)知的。后面我會通過電路工作時序來深入理解

/***各階段能量傳輸分析**?*/

?S1代表上管（輔助管）S2代表下管（主管）死區(qū)時間內(nèi)本質(zhì)上是利用LC諧振時，電流與電壓相位差90°交替變化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)ZVS開通。所以后面諧振電容的選擇需要保證其能量能夠在死區(qū)時間內(nèi)將Vcr拉到0

??1. 階段一、（T1–T2）：原邊儲能階段??

??開關(guān)狀態(tài)??：下管導(dǎo)通，上管關(guān)斷，副邊整流管關(guān)斷。

??能量傳輸??：

• ??副邊無能量輸入??：DR處于截止?fàn)顟B(tài)，負(fù)載由輸出電容（C?）供電。
• ??原邊勵磁電感儲能??：輸入電壓（V??）對勵磁電感（L?）和漏感（L?）充電，電流線性上升，能量存儲于磁場中。
• 諧振電容Cr充電：電容兩端電壓(Vcr)不斷上升，直到Vin。

等效電路圖：

諧振電容在物理上與電感連接為串聯(lián)，但開關(guān)導(dǎo)通時被輸入電壓源強(qiáng)約束電位（一端接Vin，另外一端接地），表現(xiàn)出等效并聯(lián)特性??。這也是為什么AHB有兩個能量來源的原因

??2. 階段二、（T2–T3）：死區(qū)時間諧振階段??

??開關(guān)狀態(tài)??：上下管均關(guān)斷，副邊關(guān)斷。

??能量傳輸??：

• ??副邊仍無能量輸入??：諧振過程僅發(fā)生在原邊（L?+L?與MOSFET結(jié)電容諧振），副邊未形成能量通路
• 原邊下管關(guān)斷瞬間：勵磁電感能量最大，諧振電容電壓最大。
• ??能量用途??：諧振過程為上管創(chuàng)造零電壓開通（ZVS）條件，但未傳遞至副邊。

從下管開始關(guān)斷到上管開啟前

在這個時間內(nèi)Lk, Cr，Lm和上下管結(jié)電容Vds,形成LC諧振網(wǎng)絡(luò)。

等效電路圖如下

這個時候電感續(xù)流對上下管充放電，下管結(jié)電容從0開始上升到兩端電壓為Vin，上管結(jié)電容從0開始上升到兩端電壓為0。這時橋臂Vhb點(diǎn)的電壓上升到Vin。此時上下管結(jié)電容對地等效并聯(lián)。

另外諧振電容連接電感一端的電壓也持續(xù)上升。（相位滯后電流90°）這個過程可以等效為

i1與i2 電流大小相同，方向相反。諧振電流通過CdsH又返回到電源側(cè)，沒有能量損失。這個過程相當(dāng)于將上管結(jié)電容的能量轉(zhuǎn)移到下管的結(jié)電容上。

Vhb從0--->Vin, Vcr從Vin--->Vin+nVo

由于電感兩端電壓被鉗位還沒有達(dá)到nVo,所以副邊管子沒有達(dá)到開啟條件所以這個過程不傳遞能量

下管關(guān)斷T2時刻：

根據(jù)電感和電容能量公式

?

電感和電容能量最大，電容兩端的電壓Vmax=Vin+nVo

為什么電容電壓不是Vin，而是Vin+nVo?

當(dāng)關(guān)斷間，電感原邊繞組感應(yīng)出一個反向的電動勢Vor,及nVo,所以此時電容的電壓

等效電路圖

上圖為??上管Vds到零，下管完全關(guān)閉的狀態(tài)等效電路

如圖A的電壓依然保持Vin, 而電感感應(yīng)出的電動勢Vor,將B點(diǎn)電位瞬間拉低，那么電容Cr兩端的電壓差Vab,就是Vin+Vor。我這里忽略漏感。

 3. 第三階段（T?–T?）：主能量傳輸階段??

??開關(guān)狀態(tài)??：上管導(dǎo)通，副邊導(dǎo)通（ZCS開啟）。

??能量傳輸??：

• ??激磁能量釋放??：L?存儲的磁場能量通過變壓器耦合至副邊，為負(fù)載供電（i??線性下降至零后反向）。
• ??諧振能量回收??：漏感（L?）和諧振電容（C?）串聯(lián)諧振，其能量通過副邊繞組傳遞至負(fù)載（i??正弦衰減）。
• ??總副邊電流??：i?? = (i?? - i??) × n（n為匝比），副邊同時接收來自激磁電感和漏感的能量。

??5. 第四階段（T?–T?）：死區(qū)時間2諧振階段??

??開關(guān)狀態(tài)??：上下管關(guān)斷，、副邊關(guān)斷。

??能量傳輸??：

• ??副邊能量傳輸停止??：副邊在T?時刻因電流歸零而ZCS關(guān)斷，負(fù)載由C?供電。
• ??原邊諧振??：漏感和勵磁電流對MOS結(jié)電容充放電，為上管（S?）創(chuàng)造ZVS條件，能量未傳遞至副邊

這個過程和第一個死區(qū)時間一樣，上下管能量進(jìn)行交換實(shí)現(xiàn)原邊ZVS

/***拓?fù)湮锢砹繑?shù)學(xué)表達(dá)式**?*/

為了方便后續(xù)深入理解拓?fù)浜驮O(shè)計(jì)計(jì)算，這里先列出對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式，有時間的時候進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)

繼續(xù)文章《AHB不對稱半橋反激電路設(shè)計(jì)（二）主要器件參數(shù)規(guī)格計(jì)算》