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图5 LLC谐振转换器的理想与实际的电压转换比与工作频率和负载变化的关系

解决LLC谐振转换器的增益失真问题
导致增益失真的杂散电容主要是高频变压器上分布的杂散电容，尤其是初级端绕组，故除非去掉绕组，否则是不可能避免增益失真的。高频变压器中的杂散电容通常随每个绕组层之间的距离减小，以及/或绕组层数的增加而增加。减小杂散电容的简单方法是加长初级端绕组层之间的距离，增加每层间的隔离带，并减小绕组层数。不幸的是，这些方法都不能完全消除寄生电容。因此，需要一种简单易行的方法来规避它而非消除它。

避免增益失真的方法如下。

1间歇模式工作
在由脉宽调制控制的传统转换器中，当空载条件下由于光电耦合器内置晶体管的饱和电压致使控制器在某个范围内无法调节输出电压时，间歇模式功能是大家熟知的输出电压调节方法之一。这种功能历来不仅用于提高轻载效率，还能避免输出电压不受控的情况发生。LLC谐振转换器也可以采用突发脉冲功能。图6所示为采用了飞兆半导体专为谐振转换器而设计的FSFR系列功率开关的典型LLC谐振转换器及其突发工作模式的波形。最大和最小工作频率很容易通过电阻Rmax和Rmin来设置。当工作频率增加到由Rmax设置的最大频率时，‘CON’引脚上的电压降低到突发模式激活阈值，控制器进入间歇工作模式。因此，最大频率应设置在寄生电容和漏电感造成的增益增加的开始频率前面。这样，若负载变轻，工作频率增加至最大频率，控制器就能够在突发工作模式下调节输出电压，从而不产生任何增益失真。

图6 采用FSFR系列功率开关的典型LLC谐振转换器及其突发模式工作波形

2 增大M 因子
表1所示为在相同输入/输出电压和电流电气参数条件下，采用4和10的m因子设计的LLC参数实例。从表1可看到，m＝4时的谐振电感Lr比m＝10的高。如上所述，产生增益失真的谐振频率ωs由Lr和Cs形成。如果Lr或Cs减小，会推动ωs向更高频率移动。因此，在空载条件下，可以防止LLC转换器的输出电压增加。

3增加虚拟电阻
消除增益失真最好、最简单的方法就是增加一个虚拟电阻(dummy resistor)。如上所述，增益失真在轻载或空载条件下发生。增加一个虚拟电阻之后，LLC谐振转换器所需的最大工作频率将被置于增益失真开始频率的前面。不过，这种方法不适用于待机功耗特别重要的应用，因为虚拟电阻会产生额外的功耗。该方法通常用于带有辅助电源和LLC谐振转换器的LCD TV电源。

LLC谐振转换器因具有最佳设计流程等众多出色的优势而广受关注。然而，由寄生电容和漏电感产生的增益失真却鲜为人知。许多工程师，在碰到空载条件下输出电压增加这种失控情况时，就变得束手无策。而本文介绍的解决方案能够防止增益失真，即使在空载条件下也能够控制输出电压。

关键词： LLC 谐振转换器 轻载 条件下