【LLC谐振变换器效率低下原因分析及解决方法】 LLC谐振变换器因其开关损耗小、适用于高频高功率应用而备受青睐。然而，在实际设计中，许多工程师可能会遇到功率输出不足的问题。本文以半桥谐振LLC变换器为例，深入探讨效率低下原因并提出解决方案。 我们来看看半桥LLC的基本参数。在这个实例中，PFC铁硅铝磁环AS130的电感量为330uH，PFC二极管选用MUR460，PFC MOSFET为7N60，PFC输出电压为395V。负载为24V，6A，146W。LLC级的谐振网络参数包括谐振电感Ls为175uH，谐振电容Cs为15nF，励磁电感Lm为850uH，M值（励磁电感与谐振电感之比）为5，Q值为0.5，工作频率Fr为100kHz。变压器的匝比为8.5，开关使用7N60二极管。在满载150W，开关频率82kHz的情况下，虽然波形看起来正常，但效率仅达到88%。 **思考1**：低励磁电感可能导致MOSFET关断损耗增加。初始设计中，励磁电感Lm为550uH，通过调整到850uH，虽然空载时励磁电流峰值有所下降，但效率提升有限，因为降低励磁电感不利于ZVS条件的实现。 **思考2**：次级二极管在谐振网络电流等于励磁电感电流后停止传导，可能影响ZCS，尤其是在满载时，二极管振荡可能恶化效率。需要测量满载时的二极管电流波形以确认。 **思考3**：二极管钳位和双谐振电容的过载保护方案可能影响效率。这需要进一步评估其对整体性能的影响。 **建议1**：提高工作频率，确保开关频率略高于谐振频率，以补偿死区时间的影响。 **建议2**：避免在重载时使用过低的开关频率，防止副边漏感和原边节电容谐振，影响效率。 **建议3**：单独测试PFC和DCDC部分，以确定效率低下的源头。增大励磁电感虽可减少励磁电流，但可能不利于ZVS，增加死区时间反而可能降低效率。 **建议4**：对于PFC效率低的问题，可考虑采用CRM或DCM模式。如果空间允许，可使用铁氧体提升效率。 经过上述建议的实施，再次测试得到满载30分钟的效率提升至89.6%。这表明参数的微调对于效率改善至关重要。具体参数调整包括电感量增大、初级匝数减少、次级电流密度提升以及考虑最小输入电压计算峰值增益等。同时，根据Q值选择合适的谐振元件值，并通过控制初级和次级间的物理距离来调整漏感，确保系统性能的优化。 总结来说，提高LLC谐振变换器效率涉及多个方面，包括正确计算谐振频率、优化谐振网络参数、合理选择开关器件以及考虑系统的保护策略。通过对这些因素的精细调整，可以显著提升变换器的工作效率。

内容概要：本文详细介绍了基于TMS320F28034PNT的数字控制LLC谐振开关电源开发板CSS02404。开发板采用半桥LLC拓扑和中心抽头整流结构，具备多种保护功能如过压、过流保护等。文中展示了PID控制的实现方法及其在电源控制中的应用，讨论了多零点补偿器和双环嵌套结构的作用。此外，还提供了丰富的调试技巧，如利用GPIO模拟DAC输出调试波形，以及硬件设计中的关键细节，如MOSFET驱动电路的优化。提供的原理图和源码有助于深入理解数字控制的具体实现。 适合人群：从事电力电子、数字电源设计的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于希望深入了解LLC谐振开关电源数字控制原理的研究者和工程师。通过实际操作和调试，掌握PID控制、多零点补偿器的应用，提升数字电源设计能力。 其他说明：开发板不仅提供硬件支持，还包括详细的源码和调试工具，便于用户快速上手并进行深入研究。

三电平半桥LLC谐振变换器电路仿真研究：频率控制、驱动信号CMPA CMPB与特性分析,三电平半桥LLC谐振变换器电路仿真研究：移相角度控制与DSP PWM生成方式探讨，输出电压优化与特性分析,三电平半桥LLC谐振变器电路仿真 采用频率控制方式 引入一定的移相角度（比较小） 驱动信号采用CMPA CMPB方式产生 增计数模式（参照DSP PWM生成） 相比普通半桥LLC开关管电压应力小 输出电压闭环控制 输出特性好，几乎无超调，软开关 plecs matlab simulink等软件模型都有 ,三电平半桥LLC谐振变换器; 频率控制; 移相角度; 驱动信号CMPA CMPB; 增计数模式; 电压应力小; 输出电压闭环控制; 软开关; PLC、Matlab、Simulink模型。,三电平半桥LLC谐振变换器：频率控制与CMPA CMPB驱动的仿真研究

PWM控制下的半桥与全桥LLC谐振变换器的仿真过程，重点探讨了软开关技术和输出电压闭环控制的实现。文中首先简述了LLC谐振变换器的基本概念及其优势，接着逐步讲解了如何使用Matlab/Simulink/PLECS等软件构建模型，包括选择合适的谐振元件参数。随后，文章深入分析了PWM控制策略的作用以及如何通过调整PWM信号的占空比来维持输出电压的稳定性。此外，还特别强调了闭环控制系统的设计，确保输出电压保持在设定范围内，并减少了开关损耗和噪声。最后，通过对仿真结果的分析，验证了所提出的方法的有效性，并对未来的研究方向进行了展望。 适合人群：从事电力电子设计的技术人员、高校相关专业师生、对电力电子技术感兴趣的科研工作者。 使用场景及目标：适用于需要深入了解LLC谐振变换器工作原理和技术细节的人群，帮助他们掌握PWM控制策略、软开关技术和闭环控制的实际应用，从而提高设计能力和解决实际工程问题的能力。 其他说明：本文不仅提供了理论知识，还包括具体的建模和仿真操作指导，有助于读者快速上手实践。

半桥LLC谐振变换器Matlab Simulink仿真技术研究：电压闭环PI-PI控制策略下输出12V实现软开关运行的研究与实现,基于Matlab Simulink仿真的半桥LLC谐振变换器：电压闭环PI控制实现12V输出与软开关运行,半桥LLC谐振变器,Matlab simulink仿真，电压闭环PI pi控制，输出电压12V，实现软开关运行。 ,半桥LLC谐振变换器; Matlab simulink仿真; 电压闭环PI控制; 软开关运行; 输出电压12V,Matlab仿真半桥LLC谐振变换器：实现12V软开关电压闭环控制

在现代电力电子技术领域，半桥LLC谐振变器是一种重要的直流至直流转换装置，它通过采用谐振技术实现了在变换过程中损耗较小的软开关操作，从而提高了变流效率。在进行半桥LLC谐振变器的设计与仿真过程中，Matlab/Simulink软件提供了一个强大的仿真平台，使得工程师能够对变流器的性能进行验证和优化。 利用Matlab/Simulink进行半桥LLC谐振变器的仿真，首先需要建立变流器的数学模型，并将其转化为仿真模型。在模型中，通常会包含一个电压闭环PI控制算法，该算法的目的是为了确保输出电压的稳定性。PI控制算法包含比例（Proportional）和积分（Integral）两个控制环节，能够对输出电压进行精确控制，使其保持在期望值（如12V）附近。 在Matlab/Simulink仿真环境中，可以通过各种工具箱如SimPowerSystems来实现半桥LLC谐振变器的电路搭建和参数配置。仿真模型需要详细地反映变流器的所有关键组件，包括开关器件、谐振电感、谐振电容和变压器等。此外，为了验证软开关运行的性能，需要在仿真模型中设置合适的开关频率和工作条件，以及对变流器在不同负载情况下的响应进行分析。 文件名称列表中包含了一些文档文件，如“半桥谐振变换器是一种常用于直流至直流转换的拓.doc”，这可能是一篇介绍半桥LLC谐振变器技术原理的文章。文件“半桥谐振变器仿真电压闭环控.html”可能是一篇关于如何通过Matlab/Simulink进行电压闭环控制仿真分析的研究报告。此外，还有一些文本文件，如“基于的类轻量化加速器设计与实现分析一引言随着人工.txt”可能涉及了加速器设计的内容，但与半桥LLC谐振变器的仿真关联不大。文档“基于半桥谐振变换器的仿真分析与电压闭环控制策略.txt”和“半桥谐振变换器在中的仿真与技术分析一引言.txt”则更明确地指向了半桥LLC谐振变器的仿真分析和控制策略。 半桥LLC谐振变器的Matlab/Simulink仿真工作涉及到电路模型的构建、电压闭环PI控制算法的实现、软开关技术的分析等多个方面。这些仿真研究对于评估变流器的性能、指导实际设计具有重要意义。

内容概要：本文详细介绍了60V/5A、300W输出功率的工业电源设计方案，采用LLC谐振拓扑结构，结合STM32G4系列MCU进行数字控制。文中涵盖了主拓扑选择、谐振元件选型、PWM配置、电压环和电流环控制算法、保护电路设计以及PCB布局优化等多个方面。作者通过实际开发经验和调试心得，分享了许多实用的技术细节和注意事项，如中心对齐PWM模式的应用、死区时间调整、改良版PID算法、滑动窗口滤波、硬件和软件过流保护结合等。此外，还讨论了散热设计和EMI整改等问题。 适合人群：从事电源设计的工程师和技术爱好者，尤其是对中高功率电源设计感兴趣的读者。 使用场景及目标：适用于需要高效、稳定、带有通信功能的工业电源应用场景。目标是帮助读者掌握LLC谐振拓扑的设计要点，提高电源效率和可靠性，减少开发过程中常见的错误和陷阱。 其他说明：文中提供了大量实际代码片段和调试技巧，有助于读者更好地理解和应用相关技术。同时，强调了硬件和软件相结合的保护机制，确保系统在极端情况下的安全性。

L C 电路在调谐放大器和L C 振荡电路等很多电子电路中具有十分重要的作用 ,是不可缺少的组成部分，它的性能好坏直接关系到电子设备的质量。为了描述L C 回路的性能,人们引入了一个重要概念即品质因数。但一些教材和资料对各种品质因数没有严格分 , 容易使学生产生误解。现对这个问题 , 进行探讨和分析。 ### LC谐振回路的品质因数 #### 摘要 LC谐振回路作为电子设备中的核心组件，在调谐放大器、LC振荡电路等应用中扮演着至关重要的角色。为了准确评估LC谐振回路的性能，引入了品质因数（Quality Factor, Q）这一关键指标。本文将深入探讨LC谐振回路及其组成元件的品质因数，旨在揭示品质因数的定义、计算方法及其对电路性能的影响。 #### 一、元件的品质因数 **1.1 实际电感的品质因数** 实际电感并非理想的无损耗元件，它由电感L和内部电阻rL组成，如图1(a)所示。实际电感中的损耗主要来自于绕组的电阻以及磁芯中的涡流损耗。品质因数QL用来描述实际电感接近理想电感的程度： \[ QL = \frac{\omega L}{r_L} \] 式中，ω是角频率，L是电感量，rL是电感内部电阻。QL值越大，表示电感的损耗越小，越接近理想电感的状态。 **1.2 实际电容的品质因数** 与实际电感类似，实际电容C也存在一定的损耗，主要来源于介质损耗和导体损耗。忽略漏电阻的影响，实际电容可以近似为电容C与损耗电阻rC的串联组合，如图1(b)所示。实际电容的品质因数QC定义为： \[ QC = \frac{1}{\omega C r_C} \] QC反映了实际电容接近理想电容的程度。通常情况下，电容的损耗比电感小得多，因此在大多数LC谐振回路中，电容被视为无损耗的理想电容。 #### 二、谐振回路的品质因数 **2.1 串联谐振回路的品质因数** 串联谐振回路由电感、电容和激励源组成，如图2(a)所示。在谐振状态下，电感和电容两端的电压相等且相互抵消，使得回路的总阻抗最小。此时，回路品质因数Qs定义为无功功率与有功功率之比： \[ Q_s = \frac{\omega_0 L}{R} \] 式中，R为激励源内阻加上电感的内部电阻。可以看出，Qs与电感L、电阻R以及谐振频率ω0有关。品质因数越高，表明回路的选择性和稳定性越好。 **2.2 并联谐振回路的品质因数** 并联谐振回路由电感、电容和激励源组成，如图3(a)所示。与串联谐振不同，此时回路阻抗在谐振频率下达到最大值。并联回路的品质因数Qp同样定义为无功功率与有功功率之比： \[ Q_p = \frac{R}{\omega_0 L} \] Qp与电阻R、电感L以及谐振频率ω0有关。并联回路的品质因数同样反映了回路的选择性和稳定性。 #### 三、品质因数的意义 品质因数不仅表征了LC谐振回路的选择性和稳定性，还与电路的带宽密切相关。品质因数越高，回路的带宽越窄，选择性越好；反之亦然。在实际应用中，根据不同的需求，设计者可以选择合适的品质因数来优化电路性能。例如，在调谐放大器中，高Q值有助于提高增益；而在振荡器中，适当的Q值可以确保稳定的振荡频率。 LC谐振回路的品质因数是评估其性能的重要指标。通过对实际电感和电容的品质因数的理解，可以更深入地把握LC谐振回路的工作原理，从而更好地应用于各种电子设备的设计和优化之中。

利用MATLAB对微环谐振腔中的光学频率梳进行仿真的方法和技术细节。主要内容涵盖Lugiato-Lefever (LLE) 方程的求解，以及色散、克尔非线性和外部泵浦效应对光频梳形成的影响。文中提供了完整的MATLAB代码框架，包括参数设定、时空离散化、系统算子构建、分步傅里叶法（SSFM）迭代过程及其结果可视化。此外，还讨论了不同参数调整带来的变化，如色散参数β2、泵浦功率P_pump和失谐量δ的变化对光频梳形态的影响。 适合人群：从事光通信、光谱检测领域的科研人员和技术开发者，尤其是对微环谐振腔和光学频率梳感兴趣的学者。 使用场景及目标：适用于希望深入理解微环谐振腔中光频梳生成机制的研究者，旨在帮助他们掌握LLE方程求解技巧，探索色散、非线性和泵浦效应对光频梳特性的影响，为实际应用提供理论支持和技术指导。 其他说明：文中提供的代码可以作为进一步研究的基础，支持多种扩展，如加入高阶色散、双泵浦配置或耦合多个微环等复杂结构的建模。同时提醒实验者注意实际器件中存在的额外损耗因素。

内容概要：本文深入探讨了半桥与全桥LLC仿真中谐振变换器的四种基本控制方式：频率控制PFM、PWM控制、移相控制PSM和混合控制PFM+PSM。每种控制方式都有其独特的应用场景和技术特点。频率控制PFM适用于需要稳定输出电压和电流的场合，如UPS系统和变频空调；PWM控制通过改变开关管的导通时间来实现对电流和电压的控制，广泛应用于LED驱动器和逆变器；移相控制PSM通过移相角来控制变换器输出，适用于电动汽车充电站和变频风机；混合控制PFM+PSM则结合了前两种控制方式的优势，提高了变换器的性能和效率。此外，文章还介绍了PLECS、MATLAB和SIMULINK等仿真工具在电力电子领域的应用，帮助工程师模拟实际电路的工作状态，预测电路性能和稳定性。 适合人群：从事电力电子研究和开发的技术人员，尤其是对谐振变换器控制方式感兴趣的工程师。 使用场景及目标：①理解和掌握谐振变换器的不同控制方式及其应用场景；②利用PLECS、MATLAB和SIMULINK进行电路仿真，优化设计方案；③提高电力电子设备的性能和能效。 其他说明：随着技术的进步，未来可能会有更多的创新控制方式出现，进一步推动电力电子设备的发展。