什么是软开关？LLC电路是如何实现软开关的？
与传统pwm（脉宽调节）变换器不同，llc是一种通过控制开关频率（频率调节）来实现输出电压恒定的谐振电路。它的优点是：实现原边两个主mos开关的零电压开通(zvs)和副边整流二极管的零电流关断(zcs)，通过软开关技术，可以降低电源的开关损耗，提高功率变换器的效率和功率密度。
学习并理解llc，我们必须首先弄清楚以下两个基本问题： 1.什么是软开关；2.llc电路是如何实现软开关的。
由于普通的拓扑电路的开关管是硬开关的，在导通和关断时mos管的vds电压和电流会产生交叠，电压与电流交叠的区域即mos管的导通损耗和关断损耗。如图所示：
为了降低开关管的开关损耗，提高电源的效率，有零电压开关(zvs) 和零电流开关（zcs)两种软开关办法。
1.零电压开关 (zvs)：开关管的电压在导通前降到零，在关断时保持为零。
2.零电流开关（zcs)：使开关管的电流在导通时保持在零，在关断前使电流降到零。
由于开关损耗与流过开关管的电流和开关管上的电压的成绩（v*i）有关，当采用零电压zvs导通时，开关管上的电压几乎为零，所以导通损耗非常低。
● vin为直流母线电压，s1，s2为主开关mos管（其中sc1和sc2分别为mos管s1和s2的结电容，并联在vds上的二极管分别为mos管s1和s2的体二极管），一起受控产生方波电压；
● 谐振电容cr 、谐振电杆lr 、 励磁电杆lm一起构成谐振网络；
● np，ns为理想变压器原副边线圈；
● 二极管d1, 二极管d2，输出电容co一起构成输出整流滤波网络。
那么llc电路是怎么实现软开关的呢？
要实现零电压开关，开关管的电流必须滞后于电压，使谐振槽路工作在感性状态。
llc 开关管在导通前，电流先从开关mos管的体二极管（s到d）内流过，开关mos管d-s之间电压被箝位在接近0v（二极管压降），此时让开关mos管导通，可以实现零电压导通；在关断前，由于d-s 间的电容电压为0v而且不能突变，因此也近似于零电压关断（实际也为硬关断）。
那什么是谐振呢？我们不妨先看看电感和电容的基本特性：
与电阻不同，电感和电容都不是纯阻性线性器件，电感的感抗xl和电容的容抗xc都与频率有关，当加在电感和电容上的频率发生变化时，它们的感抗xl和容抗xc会发生变化。
1、如下图rl电路，当输入源vin的频率增加时，电感的感抗增大，输出电压减小，增益gain=vo/vin随频率增加而减小。
2、如下图rc电路，相反，当输入源vin的频率增加时，电容的容抗减小，输出电压增大，增益gain=vo/vin随频率增加而增加。
下面我们分析一下lc谐振电路的特性：
如图，当我们将l和c都引入电路中发现，当输入电压源的频率从0开始向某一频率增加时，lc电路呈容性（容抗＞感抗），增益gain=vo/vin随频率增加而增加，当从这一频率再向右边增加时，lc电路呈感性（感抗＞容抗），增益gain=vo/vin随频率增加而降低。这一频率即为谐振频率（此时感抗=容抗，xl=xc=ωl=1/ωc）,谐振时电路呈纯电阻性，增益最大。
谐振条件：感抗=容抗，xl=xc=ωl=1/ωc
谐振频率：fo
那么谐振有什么作用呢？
控制让谐振电路发生谐振，有三个参数可以调节。由于l和c的大小不方便调节，通过调节输入电压源的频率，可以使l、c的相位相同，整个电路呈现为纯电阻性，谐振时，电路的总阻抗达到或近似达到极值。利用谐振的特征控制电路工作在合适的工作点上，同时又要避免工作在不合适的点上而产生危害。
llc稳定输出电压原理：
将llc电路等效分析，得到i如下简化电路。当交流等效负载rac变化时，系统通过调整工作频率，改变zr 和zo的分压比，使得输出电压稳定，llc就是这样稳定输出电压的。
对llc来说，有两个谐振频率，一个谐振频率fo是利用谐振电感lr谐振电容cr组成；
另一个一个谐振频率fr1是利用谐振电感lr，励磁电感lm，谐振电容cr一起组成；
再来看一份更为详细的llc工作模态分析：
开关网络：s1、s2及其内部寄生二极管ds1ds2、寄生电容cds1cds2;
谐振网络：谐振电容cr 、串联谐振电感lr 、并联谐振电感 lm;
中心抽头变压器（匝比为n1），副边整流二极管 d1、d2；
输出滤波电容co （忽略电容的esr），负载 ro。
1.1 llc变换器的模态分析
对于llc电路，存在两个谐振频率：
1.1.1 工作区域2(fr21.1.2 工作区域2(fr21.1.3 工作区域2(fr21.1.4 工作区域2(fr21.1.5 工作区域2(fr2 1.3.1工作区域1（f>fr1） 模态1
1.3.2工作区域1（f>fr1） 模态2
1.3.3工作区域1（f>fr1） 模态3
1.3.4 工作区域1（f>fr1） 模态4
总结：开关频率fr2
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由于普通的拓扑电路的开关管是硬开关的，在导通和关断时mos管的vds电压和电流会产生交叠，电压与电流交叠的区域即mos管的导通损耗和关断损耗。如图所示：
为了降低开关管的开关损耗，提高电源的效率，有零电压开关(zvs) 和零电流开关（zcs)两种软开关办法。
1.零电压开关 (zvs)：开关管的电压在导通前降到零，在关断时保持为零。
2.零电流开关（zcs)：使开关管的电流在导通时保持在零，在关断前使电流降到零。
由于开关损耗与流过开关管的电流和开关管上的电压的成绩（v*i）有关，当采用零电压zvs导通时，开关管上的电压几乎为零，所以导通损耗非常低。
● vin为直流母线电压，s1，s2为主开关mos管（其中sc1和sc2分别为mos管s1和s2的结电容，并联在vds上的二极管分别为mos管s1和s2的体二极管），一起受控产生方波电压；
● 谐振电容cr 、谐振电杆lr 、 励磁电杆lm一起构成谐振网络；
● np，ns为理想变压器原副边线圈；
● 二极管d1, 二极管d2，输出电容co一起构成输出整流滤波网络。
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1、如下图rl电路，当输入源vin的频率增加时，电感的感抗增大，输出电压减小，增益gain=vo/vin随频率增加而减小。
2、如下图rc电路，相反，当输入源vin的频率增加时，电容的容抗减小，输出电压增大，增益gain=vo/vin随频率增加而增加。
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