关于负载谐振技术 主讲人：李金刚.

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1 关于负载谐振技术 主讲人：李金刚

2 负载谐振的主要功能 1、为逆变器提供软开关： 2、谐振电路具有特殊性能：无线功率传输 3、电源设备固有特性：感应加热电源

3 Contents 软开关技术 1 负载谐振的分类 2 负载谐振的应用 3 负载谐振的发展方向 4

4 一、软开关的基本概念和作用 ic(vce) vce ic 关断损耗 开通损耗 t 硬开关时器件的电压、电流波形 g c e

5 ic (vce) vce ic 软开关时器件电压、电流波形 g c e

6 二.负载谐振变换器的分类 根据组成 槽路储能元件 的个数 根据电 源性质 根据电 路结构 电流型 和 电压型 并联谐振型 和 串联谐振型
简单 二阶谐振型 和 多阶谐振型

7 二.负载谐振变换器的分类 电流型负载谐振变换器
由于目前应用于高频变换器的开关器件的漏源极之间均不能承受反压，为了保护开关器件不因为反压而损坏，将其用于电流型逆变电路时，每个桥臂的开关器件都必须串以额定电压、电流及频率特性与桥臂的主开关元件相当的二极管，其结构如左图所示。

8 二.负载谐振变换器的分类 电压型负载谐振变换器
在电压型串联逆变器中，为了使谐振回路电流连续波动，给反相无功电流续流，每个桥臂的功率开关管需反并联一个二极管，只要逆变器的工作状态合理，对二极管的反向恢复特性无太高要求。其结构如左图所示。

9 二.负载谐振变换器的原理 特点 电路结构简单，参数设计方便，控制原理清晰。在电源特性上表现为随着负载和电源开关频率变化，输出基本上是一个电流源特性，稳流容易。 组成 负载串联谐振变换器 负载与谐振元件串联，即由L、R、C串联形成负载谐振结构，其中R为负载，LC组成谐振槽路，其结构如左图所示

10 二.负载谐振变换器的原理 特点 组成 它的特点是输出特性接近于一个电压源特性。同时由于负载并联在谐振电容上，当参数设计合适时，在负载上可以得到很好的电压正弦波。这种电路实现的电源对负载的适应性较强。 负载并联谐振变换器 所谓的负载并联谐振变换器是指负载与谐振电容并联的一种电路，以获得某些特殊的性质从而满足特定电源的需要。严格意义上讲，这种变换器应该称作负载与谐振电容并联的串联谐振变换器。

11 二.负载谐振变换器的原理 二阶负载谐振槽路拓扑： 有一个电容和一个电感构成的谐振槽路一般称作为简单二阶谐振电路，根据负载与谐振电路中元件的连接不同，其电路拓扑有8种，如右图所示。由图可以看出，电路上所说的串联谐振和并联谐振电路，在二阶谐振电路中随着负载在电路中的位置不同，而形成不同的拓扑。 二阶

12 二.负载谐振变换器的原理 三阶负载谐振槽路拓扑： 三阶负载谐振槽路中，包含一个电感、两个电容或一个电容两个电感。根据负载处于槽路中的位置不同，有36种拓扑。当负载处于三阶谐振槽路的位置不同时，电源的特性各异，在生产、科研、试验和生活的不同需要中，可以根据对电源的不同要求，采用不同的形式，从而满足不同负载对电源特性的需求。 多阶

13 三.负载谐振变换器的应用 LLC谐振变换器的应用 在高效率 LED电源中 的应用 在混合动力车 充电器中 的应用 在大功率音乐 功放中的应用
三阶负载谐振电路应用 在混合动力车 充电器中 的应用 在大功率音乐 功放中的应用 LLC谐振变换器的应用 在太阳能 发电系统中 的应用

14 在高效率LED电源中的应用 以往LED TV主电路多采用非对称半桥变换器，双开关正激变换器等，近年来，由于LLC谐振变换器的控制器研发成功，而且LLC谐振变换器设计简单并具有突出的特点，使得LLC谐振变换器成为LED TV最流行的主功率级拓扑。

15 在太阳能发电系统中的应用 在太阳能发电系统中，LLC作为DC/DC变换器，将500V左右的直流电压变换成400V直流电压，再由逆变器变换成220/50HZ的交流电，并入电网供电。

16 在混合动力车中的应用 在节能减排的国策下，混合动力车（PHEV）和电动车（EV）是汽车行业的必然发展趋势，蓄电池是混合动力车和电动车的动力源，蓄电池的充电是推行PHEV和EV所必须的。

17 负载谐振变换器在其它方面的应用 谐振型 镇流器 负载谐振 变换器 感应加热 电源 感应输变电

18 四.负载谐振的发展方向 在谐振 元件方面 在理论研究方面 在实际 装置方面 在电路分析方面