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081、LLC谐振变换器的短路特性与保护
081、LLC谐振变换器的短路特性与保护一、从一次炸管说起去年做一款300W的LED电源,LLC拓扑,输出48V/6.25A。客户要求短路保护,我心想这还不简单?直接加个过流检测,短路时关驱动不就完了。结果第一次上电测试,输出短路,MOS管直接炸了。不是炸一个,是上下管一起炸,连带着驱动芯片也烧了。示波器抓到的波形让我后背发凉——短路瞬间谐振电流飙升到正常值的8倍,频率跑到了谐振频率以下,ZVS条件完全丧失,硬开关导致瞬间功耗爆炸。后来查资料、做实验、改电路,折腾了两周才搞定。今天就把这些血泪教训整理出来,希望对做LLC的朋友有帮助。二、短路时LLC到底发生了什么LLC最让人头疼的特性就是:短路时谐振腔电流会失控。正常工作时,LLC工作在谐振频率附近,阻抗较高,电流波形接近正弦。一旦输出短路,等效负载电阻Rac瞬间变成接近0Ω,整个谐振腔的Q值急剧升高。这时候会发生三件事:谐振频率偏移:短路时,变压器次级相当于短路,励磁电感Lm被“短路”掉,只剩下谐振电感Lr和Cr串联谐振。谐振频率从原来的fr(Lr+Lm与Cr谐振)变成fr2(仅Lr与Cr谐振),频率升高。电流急剧增大:由于阻抗降低,谐振电流峰值可达正常工作的5-10倍。我实测过,48V输出短路,谐振电流峰值从正常的3A飙到22A。
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