LLC諧振變換器原理及變頻控制
1 LLC諧振變換器作業原理
圖1為半橋LLC諧振變換器示意圖，其中，Uin為直流輸入電壓，Q1，Q2組成半橋開關網路，通過交替驅動的Q1和Q2產生方波電壓，變壓器T的勵磁電感Lm，諧振電容Cr和諧振電感Lr構成了一個諧振網路，變壓器的次級具有中心抽頭，與D3，D4一起組成了全波整流電路，而整流電路中的電流最后通過Co濾波供給負載，
Lm與Lr、Cr 參與諧振時，諧振頻率為：
利用基波分析法（FHA），得到LLC諧振變換器等效網路，如圖2所示，其中，等效負載阻抗為：
其等效電路的輸入阻抗為：
該變換器的直流增益為：
式中m=(Lm+Lr)/Lr,Fx=fs/fr,q=(Lr/Lc)^(1/2)/Req,fs為開關頻率，
2 引數設計
選擇額定輸入電壓Uin=311V，輸出電壓Vo =12V，諧振頻率fr=115kHz,輸出功率P=300W，則變壓器匝比n=Uin/（2Vo）=12.95，要求最低輸入電壓為0.8倍額定電壓，最高輸入電壓為1.2倍額定電壓，計算得出最大電壓增益 Mmax =1.25，最小電壓增益Mmin=0.83，
圖3是m=6時不同Q值增益曲線，所有Q值曲線都在諧振頻率點（Fx=1）交叉，此時該電路效率最高，電壓增益與負載無關，為最佳作業點，圖3表明，所有增益曲線均有峰值，這些峰值確定了諧振池容性和感性的邊界，為了實作零電壓開關（ZVS），電路必須作業在感性區域，增益M隨Q值的增加而減少，即負載越大LLC諧振腔增益就越小，為了滿足所需的電壓增益范圍，選擇Q=0.4，
圖4為Q=0.4，不同的m值增益曲線，m值越低增益越大，頻率范圍愈窄，輸出電壓調節更靈活；而m值越高，勵磁電感的電流就越小，因此電路作業效率越高，為了提高電壓增益和電路的作業效率，選擇m=6.3，
取Q=0.4，m=6.3，經計算可得Lr=36.2μH，Cr=0.053μF，Lm=192μH，
3 PI控制器的設計
采用PI電壓外環控制的LLC諧振變換器結構圖如圖5所示，其控制器采用PFM調制，兩個開關管設定了一定的死區，以防止直通短路，
4 仿真分析
在MATLAB2018b中建立倍訓LLC諧振變換器模型如圖6所示，
在0.01s加入負載跳變，輸出電壓波形如下：
參考文獻
[1]英飛凌LLC：Resonant LLC Converter: Operation and Design 250W 33Vin 400Vout Design Example
5 matlab代碼
參考文獻，sumilink模型及增益曲線繪制代碼下載：
https://download.csdn.net/download/weixin_45951047/17264508?spm=1001.2014.3001.5501
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