半橋LLC諧振型的DC-DC變換器在日常運行中擁有三個不同的運行模式，也因此能夠適應多種環境下的應用需求。由於此前我們曾經專項分析過fs=fr運行模式的工作過程和運行特點，因此今天本文將會重點針對fm<fs<fr運行模式進行簡要分析，幫助工程師了解其工作運行狀態和運行特點。

fm<fs<fr開關頻率運行簡析

下麵分析LLC諧振DC-DC變換器開關頻率fm<fs<fr的工作原理，這是LLC最常用的工作區域，此時原邊開關管實現零電壓開通
，副邊整流二極管實現零電流關斷，該工作區稱為Boost區
，電路工作在過諧振狀態下的主要波形圖如圖1所示。圖2顯示的是fm<fs<fr的開關控製時序表，下圖中圖3顯示各個階段的主要工作波形和等效電路圖。


工作階段1：t0-t1

在這一工作階段中，半橋LLC諧振轉換器的MOS管Q1和整流管D1是導通的，諧振電流ir則按正弦形式增加。激磁電感電流如按線性上升
，兩者之差通過副邊整流後傳輸至負載端。變壓器原邊電壓被副邊箝位於nV0
，此階段內隻有Lr和Cr參與諧振，Lm不參與諧振。

工作階段2：t1-t2

在這一工作階段中，半橋LLC諧振轉換器在t1時刻諧振電流ir等於激磁電流im

，此後，激磁電感Lm開始參與與Lr
、Cr諧振
，因為諧振電流等於激磁電流，變壓器原副邊斷開，整流管Dl關斷（D2亦截止）。

工作階段3：t2-t3

在這一工作階段中
，半橋LLC諧振轉換器的激磁電流im將其存儲的能量轉移到諧振電容Cr



，在這種模式下，實現升壓（Boost）作用
，此時直流電壓增益大於1。副邊整流二極管Dl零電流關斷，變壓器原副邊脫開
，諧振網絡不向負載端傳遞能量。此時的Lm兩端電壓不再受箝位限製，Lm和Lr、Cr將一起參與諧振.在此階段內為下一階段的Q2的ZVS創造了條件。

工作階段4：t3-t4

在這一工作階段中
，半橋LLC諧振轉換器在t3時刻以後Q1關斷，諧振電流ir流過MOS管Q2的體二極管
，因此在t3時刻，MOS管Q2實現了零電壓開通。t4時刻以後，電路工作在下半個周期

，其工作情況與上述四個個階段完全對稱

，這裏也不再重述。

通過對半橋LLC諧振DC-DC變換器的fm<fs<fr開關頻率運行工作狀態分析，我們可以看到，當開關頻率fs小於fr的條件下，LLC原邊開關管工作在ZVS狀態
，而副邊整流二極管工作在ZCS狀態，從而電路中的所有功率半導體器件都實現了軟開關：對dui於yu原yuan邊bian開kai關guan管guan來lai說shuo減jian小xiao了le開kai關guan損sun耗hao。對dui於yu副fu邊bian整zheng流liu二er極ji管guan來lai說shuo減jian小xiao了le反fan向xiang恢hui複fu帶dai來lai的de損sun耗hao，此ci時shi的de整zheng流liu二er極ji管guan不bu存cun在zai電dian壓ya尖jian峰feng，可ke以yi采cai用yong耐nai壓ya值zhi更geng低di的de二er極ji管guan（導通壓降也會更低，成本降低，導通損耗就會更小）。

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