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ZHCUBL8A December 2023 – June 2024

对于该 CLLLC 转换器，使用了匝数比为 3:8、漏电感为 900nH 的变压器。高压侧具有采用半桥配置的开关级，并带有电压倍增器。所有开关都基于低压侧和高压侧的 GaN 技术。

为了实现 ZVS，推导出有效寄生电容来计算所需的磁化电感。需要考虑两侧（高压侧和低压侧）的寄生电容。

使用节 2.3.1中的公式计算寄生等效电容：

方程式 16.

C_{s}^{'} = (2 \times 0.26 n F) \times {(\frac{11}{4})}^{2} = 3.9 n F

方程式 17.

C_{E Q} = (4 \times 0.501 n F) + 3.9 n F = 5.9 n F

根据方程式 5，100ns 死区时间的最大 L_M 为 8.5μH。在本设计中，选择 L_M = 6μH (Bourns 145449)。

需要进行额外的能量检查来提供 ZVS。计算得出的电感中储存的能量需要高于 C_OSS 中储存的能量。

方程式 18.

I_{M_{P E A K}} = \frac{75}{4 \times (6 μ H + 0.14 μ H) \times 500 k H z} = 6.1 A

方程式 19.

\frac{(6 μ H + 0.14 μ H) \times {(6.1 A)}^{2}}{2} \geq \frac{5.9 n F \times 75^{2}}{2}

方程式 20.

114 μ J \geq 16.6 μ J

请注意，最大磁化电感受压摆率要求而不是能量要求的限制。

如果在谐振频率附近运行，则这是一个提供单位增益的固定频率转换器。在此设计中，变压器的漏电感为 900nH。选择 264nF 的谐振电容。可使用方程式 9 计算串联谐振频率。

谐振回路产生的谐振频率为 449kHz。为了避免寄生效应，转换器以略低于谐振频率的频率 (400kHz) 运行。

图 3-6 显示了设计好的 CLLLC 转换器从低压侧至高压侧传输电源的波形。

图 3-6 CLLLC 转换器波形

C1 - 高压侧电流，C2 - 低压侧 SW 节点电压，C3 - 高压 SW 节点电压，C4 - 低压侧电流