LLC转换器测试电路

　　跟着服从的进步以及 应力和噪声的下降，LLC 变得愈来愈受欢迎。该转换器与伪调理输出路线合营得很好，PFC 电路的普遍接纳恰是餍足了这一点。　　对于该转换器的事情道理有少量可用的资料，但懂得起来可能会异常紊乱。特别是，小旌旗灯号模子无奈用封闭式方程对其举行建模。是以，它是无需阐发或小旌旗灯号建模的扫频操纵通报函数的绝佳候选者。咱们的目标并非要从新论述转换器的理论，而是要举行靠得住且实用的操纵丈量。

　　图 1 表现了示例 LLC 转换器的瞬态仿真电路，输出局限为 36 – 54 V，12 V 时输入功率为 120 W。较低的开关频次设想为 200 kHz。
　　图 1.LTspice 中的 LLC 转换器。频次局限 200-400 kHz。输入电压 = 12V。　　图 2 表现了用于模仿该功率级控制器的电路。请注意，咱们抉择应用 FM 调制器来完成 VCO 性能，发明这比一般斜坡天生电路的仿真速率更快。分歧操纵芯片的VCO实践完成体式格局有所分歧，但将反馈旌旗灯号转换为振荡频次的基础性能是沟通的。

　　图 2.带有 RidleyBox/AP310 的 LLC 控制器。
　　转换器的稳态事情点由操纵事情频次的输出源 Vss 配置。RidleyBox?/AP310 组件在此直流值之上注入一个小的交换旌旗灯号，以转变开关频次。对该旌旗灯号的调制以及电路从 C 点到 B 点的呼应丈量为咱们供应了功率级和调制器的操纵输入增益。
　　应用缩放定律的 LLC 转换器设想
　　Nicola Rosano 举办了一场对于 LLC 转换器有用设想的精美网络研讨会，您能够在参考文献 [3] 中检察。猛烈建议您寓目此视频，懂得若何防止 LLC 设想过程当中无休止的数学计较和紊乱。Nicola 开发了壮大的工程对象，可应用标准化曲线为 LLC 天生牢固的设想。
　　在本文中，咱们应用这些比例定律手艺来设想 120W 转换器，图 1 的电路图中给出了终究的元件值。　　残缺的设想进程，包孕图 3 所示的曲线和其余两条设想曲线，在录制的网络钻研会中进行了描绘。该网络研讨会细致描绘了几种分歧功率级请求的设想进程。

　　图 3. Nicola Rosano 用于设想 LLC 功率级的阻抗曲线图 #1 [3]
　　RidleyBox/AP310 的仿真配置
　　LLC 转换器对清洁地举行仿真提出了许多挑衅，尤其是频次呼应特点。咱们发明必须将 LTspice? 仿真求解器配置为“Alternate”能力取得有意义的效果（不是默许配置）。咱们还应用如下分析器配置来生本钱文中的模仿效果。
　　每十倍频 25 个点（从 300 Hz 到 200 kHz）的抉择供应了异常腻滑的曲线，虽然在初次评价功率级功能时不需要这么高的数字。　　如 [1] 中所述，为驻留时候、带宽和降噪参数抉择精确的配置能够在模仿速率和画图精度之间完成圆满均衡。不要低估这些配置的重要性。假如咱们没有终身操纵分析仪的后台教训，咱们不太大概经由过程引入和调解这些参数来让 LTspice 达到咱们当初的功能。今朝正在开辟的 RidleyWorks? [4] 版本完整主动化了 LLC 模仿电路的残缺配置。

　　图 4. 用于 LLC 功率级仿真的 RidleyBox?/AP310 分析仪仿真器配置。这些配置可发生高分辨率效果。（分辨率较低时，模仿时候能够收缩一半）。
　　LLC 功率级操纵通报函数　　图 5 是 36V 低路线输出的 LLC 功率级呼应。它拥有略低于 2 kHz 的阻尼双顶点的特点以及因为 RHP 零而发生的额定相位耽误。相位降至远低于 -180 度而增益曲线的斜率变得不那么陡的究竟表明为零。

　　图 5. LLC 功率级在最小输出路线下的频次呼应。　　图 6 表现了低线和高线极值处的呼应。在 畛域，36 V – 54 V 并非一个分外宽的局限，但您能够看到呼应存在相当大的变迁。谐振频次已移至约 8 kHz，而且阻尼要小得多。您还能够看到，RHP 零频次已移至更高值，如改良的相位和高于 8 kHz 的增益曲线的更陡斜率所示。咱们的目标是在本文中接头曲线的细致说明。咱们只是想证实经由过程瞬态模仿能够清洁、正确地天生曲线。

　　图 6. LLC 功率级在最小和最大输出路线下的频次呼应。　　最初，在图 7 中，咱们能够看到从低线到高线的残缺曲线族。在这里，您能够看到跟着线的增添，谐振频次的腻滑过渡、双极 Q 值的变迁以及 RHP 零的挪移。直流增益的变迁也相当大——相对于较小的输出路线变迁约为 15 dB。这便是咱们对 LLC 功率级的冀望。

　　图 7. LLC 功率级在全部输出线范围内的频次呼应。