LLC電路擁有開關損耗小的特點，適用于高頻和高功率的設計。但很多人會遇到自己設計出的LLC電路功率偏低的問題，導致LLC電路功率低下的問題多種多樣，本文將以一個半橋諧振LLC為例，全面的觀察功率低下的原因，并試著給出相應的解決辦法。 在這個例子當中，LLC和PFC基本都在運行，但效率僅為88%，經過多次試驗得出如下一組參數，能獲得87-88%的效率，便無法在繼續提高。下面是諧振網絡的參數和波形。 PFC鐵硅鋁磁環AS130，外徑33mm，磁導率60，電感量330uH,75圈0.75MM銅線。 PFC二極管：MUR460； PFCMOSFET:7N60； PFC輸出電壓395V，能正常運行； 負載：輸出24V,6A146W； LLC級諧振網絡： 諧振電感：Ls175uH； 諧振電容：Cs，15nF； 勵磁電感：Lm,850uH； M=Lm/Ls=5； Q=0.5； Fr=100KHZ； 磁芯：EER3542/Np44/5/5變壓器匝比8.5，初級3股0.4，次級6股0.4。 開關：7N60 二極管20/150肖特基（沒有特意匹配適合的功率器件，經過計算二極管用60V就可以了。） 滿載150瓦開關頻率82K，略低于諧振頻率，波形如圖1所示，看起來算是正常。 圖1 黃色為半橋中點 藍色為用電流互感器測試到的諧振網絡的電流波。 下面就針對效率低下的問題，找出了幾個思考點，試著從中找出效率低下的原因。 思考1 因為工作在低于諧振頻率時，也是ZVS狀態，而且次級能ZCS。所以也是比較有吸引力。但是初級MOSFET關斷電流為勵磁電感的最大電流，所以較低的勵磁電感會造成MOSFET關閉耗損加大。在第一次的參數中初級勵磁電感只有550uH,針對這點重新計算了諧振網絡的參數，將勵磁電感提高到了850uH，但是問題依然是存在。 相比550uH的勵磁電感而言但是效率還是有一點提升的，至少在空載時看到的勵磁電感電流的峰值是下降了。 圖2 思考2： 次級二極管在初級的諧振網絡電流等于勵磁電感的電流后停止傳遞，自然阻斷ZCS。但是在滿載時候振蕩嚴重，這一現象是否會惡化效率，還是說并無影響？ 滿載150瓦，次級二極管電壓波形，沒有測試電流波形。 圖3 思考3： 因為考慮的過載保護使用了二極管鉗位和兩個諧振電容的方案，不知這樣是否對效率存在影響。 針對這幾點思考，下面給出了相應的修改意見。 建議1 增大點工作頻率，或者說測試下實際諧振電感的感值和諧振電容容值，計算諧振頻率，將開關頻率設的略大于諧振頻率比較好，因為由于死區的原因會導致等效的開關頻率減小。 建議2 在滿足增益的條件下，在重載時開關頻率不要過低，因為會導致在重載時副邊的漏感和原邊的節電容進行諧振。 建議3 整機效率偏低，需要首先將PFC和DCDC部分分開測試，觀察是由哪部分引起效率偏低的。單純去增大勵磁電感，雖然是減小了勵磁電流，但是對實現ZVS條件不利，為了實現ZVS就需要更長的死區來彌補了。效率不一定會有提升。 建議4 如果是PFC部分效率因為功率比較小，建議采用CRM或者DCM模式，如果空間不是問題，可以采用鐵氧體來提升效率。 效率與很多因素有關系，沒有一個絕對的參考值。在半導體器件選型的基礎上通過修改諧振元件的參數盡量去優化效率就可以了。