分立元件LLC控制器，研究心得(更新交错LLC！三相)，最有价值的LLC。喜欢乱喷的就不要来了

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先喷一下论坛：电源网一直陪伴着我成长，貌似我是第一批注册的。

好久没有发帖子了，今天有点空闲，有点无聊，出来嘚瑟嘚瑟。

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因为有人纠结本帖是欺世盗名，300贴后面逐渐更新了BJT实现的恒流源，电压源，运放，触发器，比较器等等

目前暂时用BJT分别实现功能器件，比如替代431，运放等等。统一的电路，看猿粪吧。

核心关键器件都已经用分立的三极管实现了，比如用三极管实现431，运放，比较器，可控硅等等电路。

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最近无聊，已经完成单相LLC的分立元件电源设计

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以后会逐步更新分立元件交错LLC控制器设计。

交错LLC究竟有啥好处呢，第一，他的功率可以做的很大，比如MW级别的，

目前的动车和谐号，基本是用这个架构。

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耐压可以很高，至于多高，你看我多高，就能有多高。

他有不惧怕负载短路的特点，动态响应大。有多大，海有多大，他就有多大。

负载滤波电容可以非常非常小，针眼有多小，电容就有多小，

其他的特点，进去看看就知道，

慢慢更新中，有问题的可以私信我。

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纯种硬件交错LLC控制器，终结大公司的专利的逗逼技术。可以实现3相。6相。控制器

继续，喷子绕道：

开始嘚瑟!!!

首先向来点科普。基础架构。如图，这个是基础框架。没啥技术含量。这个图大家都懂，下面开始上干货。

电压环，

负载电流环

完整电路图，可以运行的电路，全部是分立器件。

可以实现无集成电路的LLC控制器。

电路还可以简化，分立元件BOM成本不会超过5块钱。

集成电路成本不会超过10块钱。

电路功能，具备功率管的过流保护功能，具备电流源/电压源工作特征。

现在贴片大约1分钱左右吧

好处就是。。。。往下看。

环路可以随意调，，，，看哪里不顺眼，就神补刀。启动电流太大，就补电流环，动态不够，就补电压环。IC就死了，

调压范围可以随意调

电流可以随意调

一切都是随意。

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加工费可能比集成电路会高一些，整体的BOM成本会比集成电力低很多。比如一些好的IC，需要好几个刀，

，这个从质量管理的角度出发，确实是这样的，越少越可靠。

就目前的IC控制器，不到是IC厂家故意设计成这样，还是我不会用，

实在难以驾驭，设计出来的产品，自然就不尽如人意。

SO，，，，最后还要自己练好手艺，看手艺吃饭。

可以考虑过用变容二极管+555做变频振荡---LLC的本质就是一个频率可变的方波发生器+双谐振回路，通过改变方波发生器的频率去调整输出电压

471帖

谢谢。

继续：目前市场上LLC控制器很多，随便选一款就行了，为哈还要自己用分立元件搭建控制器呢？

这样不是很没有意义吗、？风险系数还很大。

首先目前的控制器实在不敢恭维，没办法满足我的设计需求，也许是我不会用，也许是我太菜了，

设计这个控制器的初衷就是满足我对电源的特殊需求，

下面开始晒设计运行图。

电源规格，输出400V，输出80A，

这里给大家一个判断开关是否工作在零点开关，观察电流轴是否都在0以上，如果出现负电流，一般都会出现非零开关状态。

带开关波形的电流波形

零负电流的波形

正常工作电流120A,频率大约在200K，标准的零开关。

开始晒调压模式：

因为电容容量太小，最低稳定调压极限135V

也许会有人问，你这个也有负电流啊，下面展开给大家伙看一下。

也许有人发现问题了，恭喜你，说明你是高手中的高手，看破不说破才是真高人，这就是为啥我要废这么大工夫设计分立元件控制器的原因了 。

看懂的人，就懂了，

120V，已经是极限了，再低还是可以的，就会完全不稳定了。

MOS电流保护启动，输出电压80V，因为MOS电流过大，导致MOS过流保护启动。

是的，集成电路内部也是这样的，就是不合适我用，自己设计，参数要啥调啥，可以随意变动，包括环路

集成电路的环路系统太死了，没办法调整。

我非常赞成上一位的观点，就是分立元件比较灵活，可以随心所欲的设计一些参数。就运放，如三个脚的TL431，我问，正负输入多少电压才能导通，什么0点几伏，看成是三极管了，其实，是0,1毫伏0,1薇安就可以导通了，所以阻抗非常大，分立的必须0，几伏了，其实，不少小功率的就是完全分立元件，电路也非常简单，如单管的知识丛书有文章介绍，制作，可以稳压 ，最早我 用的辅助电源也采用过这个分立电路，稳压的，效果也不错，后来一概采用3845的了。

奇人奇人！！！

你这些用单片机不就都能实现了哈

参数继续优化：

参数优化后，输出最低电压可以在33V，效果应该还不错，环路很稳定。就是电容太小了，形成了锯齿波。

接下来看看400V输出的特性是否稳定呢？

貌似环路非常好，原来的启动电流过大的问题也貌似得到的抑制，现在是带负载冷启动，如果隔离启动，电流应该会小很多

这样管子的压力就小了很多，现在这个控制器的毛病，低压时的脉冲电流过于太高导致，MOS的压力很大

继续优化环路，把脉冲电流降下来。

这样这个电路的调压调流性能就会变得非常优秀。至少目前没有一款控制器能够满足这样的需求。33-400V的调压范围（应该还可以更低，个人认为已经没有意义了，达到了设计目的，再低就对器件要求非常苛刻了。至少成本要翻倍成长），恒流0-MAX

这里，我只想问一下，轻载频率是变高还是变低，llc多谐振是频率变高了，另一种方式就是频率变低了，准谐振就是频率变低的。

    那么400伏80安开始功率非常大，即32000瓦了，分立元件的谐振型轻载或空载一定是间歇振荡器，达到稳压稳流的效果吧，其实，分立元件的稳定性可靠性还是非常不错的。我的设计电路有一个特点，就是分立元件非常多，这样比较灵活的，如果光光集成电路去套，比较死板，不灵活。

    其实，我是学过无线电的，对分立元件还是比较熟的，所以，特点就是分立元件比较多，过去，我发表过论文，即【开关电源驱动保护二合一电路】，就是完全用分立元件设计的，具备高速保护电路功能，一直用到现在了，效果一直非常不错，就是与开关管D即一个二极管水平电平比较，电流大了一些的压降高了一点，驱动图腾下面的9014管子导通，图腾管子输入低电位开关管驱动低电位就不通了，这个就是保护 功能了，不用芯片做，9014是无线电用高频管子，速度是非常快的。

变压器设计以后再谈，LLC唯一的，还有点技术含量的地方，就是变压器设计了，其他的基本都是透明的。

（也许有人会说，变压器，太简单了，按照公式做填鸭就成，那么，恭喜你，你已经是风清扬级别了。

PS：不过现在大家都开始，用枪，用炮。现在的激光武器也粉末登场了，冷兵器时代，the miles are getting longer, it seems）

只是提供一个思路，这个电路，貌似能看懂看明白的人，基本没有吧。

也许会有人说：你太狂妄了，LLC谁不会啊，

那么见过8%-100%调压的LLC吗？

见过电流0-MAX的LLC吗？

见过环路这么稳定的LLC控制器吗？

见过绝对零开关的LLC吗？

也有有人说，我拆过谁谁谁的。

OK，那也是别人家的而已。

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有机会吧，看看哪天心情高兴，就贴出来了全部的电路了。

甚至是参数。但是涉及到商业和IP问题。就不好办了。

我不懂啥几代几代的，在我眼里，只有效率，动态，成本，其他的，你们随意取个名字就行，阿猫，阿狗，随意。

我就是我，没必要和别人比，

所以我不和任何人比。

不知不觉你已把人家痛扁了一顿了

OMGD啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊，真没留意这个，我只是不喜欢无脑的喷子而已，自己喷都喷不出逻辑。

实在难以沟通，实事求是有内涵有逻辑的喷，还是很欢迎的。

在原边放个电流互感器检测电流过零点控制压控振荡器中给电容充电的电流来实现零电流开关。

大哥要打杂的不

全分立的也有好处，往往分立的可靠性反而更强，但是，稳压稳流的精度会比较低，稳定度还是不错的，如果用在充电器，恒流充电，精度不用那么高，还是相当不错的。分立元件，如电子镇流器不也非常高效率高可靠性吗，led电源开关电源芯片做的效率低了不少可靠性普遍不高，镇流器的灯管坏了，电子镇流器还是好好的，而led是反了过来了，就是电源首先坏了，但led还是好好的，一些充电器也用分立元件做的，效果还是不错的。

    其实，有一些诸如充电器，完全分立元件也非常可以，但是，这个分立的学问高，许多人搞不懂了，有人音响电源，老早这个电路也传到了网上了，一些人也摸索，得到一些经验了，最早还是俞先生从英国的电路模仿过来的。这个效率非常高，电路又简单了，但是，许多人不会设计了，就是电子镇流器电路原理的学问都非常高了，也所以采用电子镇流器电路做的led电源是完全可以，但想做也无从下手了，所以，目前出现的少，其实，老外老早就用了镇流器电路，这个效率非常高，电路简单成本低，不要灌什么胶了，轻松可以达到95%以上，如果集成开关电源的效率90%都有一些困难了，其实，我在网上上也谈了不少的内容了，就是喷子在喷了，有些人胡搅蛮缠了，就是【led电源将要经历雪崩】。结果，一些帖子也提到了，老外都是这么做的，我老早也听说老外的就是电子镇流器的电路做的。效果确实还是非常不错的。

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回复才能看

轻载电流和波形，电流73毫安。调制比大约是0.1%-100%的调制范围。

轻载，截止工作的过程：

启动瞬间MOS管内电流

可见在开通是完全处于0转态，关闭时会有一个较小的微电流关断过程。

如果用数字控制器，这个区域可以完全避免，模拟电路没办法跳开。

数字控制器可以实现认为设定参数的逃开和避免，增加电源的可靠性。

电源在开关机瞬间的损坏概率是最大。这个时候的数字优势就体现出来了。

开机频率已经超过400K，是设计频率的1倍，这个时候的数字控制器的优势，又体现出来了

可以刚好不超过设计值，

现在这个电路的缺陷还是比较大，正常电流大约在120A的MOS电流，启动和调节过程的电流高达400A，

不管是MOS还是变压器，还是电抗器还是电容的压力都会很大。

模拟控制器的缺陷就很明显，优势也很明显，如何取舍才好呢？

那我再看看有没有优化的可能性呢？

接下里试试看。

继续优化参数：

这个参数导致启动电流和工作电流下降。

原来的400A的MOS电流，现在200A不到，可以省掉1/3-1/2的MOS管，同时，电容，电感的电流也下降了，方便电感和电容的选取。

但是MOS的开关边沿不再那么完美。有很小的微电流开关边沿，效率96应该还是可以保住的。

这个时候就是取舍了，看是要开关边沿的完美还是要MOS的过流能力。

下面我们再看看调压特性，是否和先前的参数保持一致。

效果貌似不错，做大峰值电流已经在150A左右，环路是稳定的。

输出电压已经67V了，MOS峰值维持在120A左右

电流峰值没有变化，输出电压已经在30V了，已经达到了设计需求，和原来的参数环路，没啥异样，

把启动瞬间的波形展开瞅瞅，调压比值已经7%-100%效果很满意。

还是相对来说比较完美的

继续：接下来验证电流调节能力。

看样子还是比较完美的，工作转态和前面比，已经是2种不同的模式。

电流已经小于65MA,比值已经千分之一了，满足了设计要求。

低电流下，效果也是不错的，基本能满足设计要求，

根据调整后的电流强度，

可以将开关管的电流阀值设计在200A，这样可靠性就更好了

通过环路分析，我们可以看到，不管在啥情况下，MOS的电流始终保持在120A以下的峰值，这样就不会出现因为负载变动，导致MOS内的电流超出设计预期，而出现损坏，极大保证MOS的异常情况下的存活率。以后有空，再给大家看看短路分析和重载分析，目前的调压，调流分析已经结束，从效果来看，还算是令人满意的，预计效率96以上，还是比较轻松的。

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如果大家还想看到其他任何情况下的工作状态，都可以留言，在能力和职业条件允许的情况下，尽量满足。

是啊，面面俱到，是有难度，这才是我们努力的意义和价值。

一般的电源能满足稳压限流就好。

个别电路在调流下不能实现宽范围动态，稳压也是限制在一个相对较小的范围，这样的电路，应用范围过窄，参数设计不够细致就会导致在一个特定的范围的炸鸡，或者说电源工作的参数超出设计范围，这样就会导致损坏。

所以要尽可能的保证电源在任何情况下的运行参数都是我们设计的，都是可预期的，这样电源就比较耐操。

你好，来学习下LLC

想看看，高手无处不在啊

请问怎么做全桥LLC电源？

今天大过年的，继续嘚瑟。

这次嘚瑟的是解决了，环路动态特性，和启动电流之间的矛盾，环路响应速度变快，启动电流也随之增大，环路特性变缓。启动电流得到抑制，但是电源响应也随之变慢了，同时还解决了启动开关落在硬开关的区域上，这次改进的电路，解决了启动时刻的大部分开关周期落在MOS电流期内，导致MOS处于硬开关的状态，启动电流也变小了不少，下面开始上图。

有人眼尖的小伙伴，已经发现问题，黄色区域是啥？不是硬开关吗？

红色箭头又是啥，不是硬开关吗？

不急，打开给大家瞅瞅，到底是啥？

输出电压，和电流也算完美

先前设计的匝比是输出400V，因为实际情况中，没有400V的应用，所以这次搞得真实点，输出440-450V左右.

这样离应用更接近了，也更真实。

这个是黄色区域的启动电流，基本没有较大的电流落在开关管上，算软开关了吧。

启动电流小于100A，

这张图是红色区域的，这里有点不尽如人意，有3-5个周期工作在较大的电流开关周期上，算硬开关吧，大约10个周期后，基本就是工作在很小的电流期开关时间呢，大约硬开关电流维持在0.4-1.3A之间。正常工作的电流是150A左右，启动时期的这个脉冲大约啊190A，是正常工作电流加大了大约25%左右，因为大部分周期是软开关，MOS的选着余地也是很大的，硬开关的电流区域在45A左右（3-5个周期，也就只能硬抗了），大约是正常工作电流的30-35%的样子，

只要能抗住这3-5个周期的电流冲击，这个电源，基本算完美。

为啥会有这3-5个周期的硬开关呢？

这个是纯硬件的控制器，不能和软件相比，如果使用一个103或者STM8啥的单片机，这个完全可以避免，那个190A的冲击，也是完全可以避免。因为本帖核心是纯种的硬件，

里面不能有软件的存在，所以，哎。。。硬件的开关周期是不可以设置和预知的，都是根据输入，输出特性*反馈环路函数，自己运算的出来。所有，他是连续的，但不是线性的。落到硬开关的坑里，就难免了。

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那么这个问题是怎么解决的呢？

有眼尖的小伙伴已经发现问题了，输出加了切换，这是第一个，第二个是将原来的DQ换成JK。详细的电路涉及到商业，不方便透露了，精通门电路的小伙伴也许已经知道原理 了，

（PS，不是我不肯讲，硬件电路贴出来，软件实现基本都是敲几个字母的事情，本来想用另一套办法解决，

但是想来想去目前还没有好的办法，这也许就是自我突破的难点，也许等着哪天突然灵光闪现，有了好的办法，再告诉大家。）

给大家提示一下，DQ和JK的区别，就是解决这个问题的关键。1

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为啥要用这么多的元件搭建一个纯种的硬件LLC控制器呢？因为现在有软件了，硬件大家都丢垃圾桶了。PS：刷硬件的存在感！

软件实现太简单啦，但是软件的算法是一个硬伤，目前能做好的软算法，不能说么有，能说不多。PS：能突破96%的效率

这个纯种的硬件控制器，就是为了解决软件算法的盲区设计的，至于单片机的特点，也不能因为设计了这个控制器

而全盘否定，单片机的强项是控制，比如在这里，如果能用软硬结合，这个电路也许比纯种的硬件效果更好。PS：比如使用一个2-3块钱的单片机。

至少那些硬开关的周期没有了，那个190A的大麦虫没有了，动态可以做的更大。

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这个案例可以秒杀ti的那个28XXX的硬件LLC控制器了（不是28xxx的单片机系列，别噶错了），价格那么贵。

一个芯片可以换一堆板子了使用运放+单片机成本大约控制在10块钱内，含板子+加工费。使用晶体管，那就更低了，因为考虑到目前现实

晶体管的用户，还是不要省这点钱了，如果使用晶体管+单片机，成本可以控制在5-6块钱。因为有触发器，晶体管不好设计，当然有大拿会说，太简单了，我是在描述我的经验，目前没有用晶体管做过触发器。也许好需要大拿带带我。

嘚瑟基本结束了。

刚刚又试了一下，加了第三电流环，用来限制环路启动电流过大的问题。

效果如下，貌似整体效果不错，只是在很多周期内，MOS落到硬开关，这样管子的压力很大。

这个方案简单，是一个优点。个人觉得还是JK方案好，可以完全处于低电流下启动模式，完成开机过程。

下面是嘚瑟图片；

但是电流MAX值，还是能很好的控制在一个有效的范围内，设定是150A，实际值在170A左右，还是很满意的；

个人觉得，还是需要将环路动态调开点，然后用JK方案，做启动限流，这样。能很好的控制每个周期的MOS落脚点，就能避免MOS硬开关。

启动都是软开关，硬抗住3-5个周期，基本全是平坦的软开关，环路参数，还是调回了最早发布那个细节。

有兴趣的小伙伴，可以看一下最好的环路参数，30-450Vdc-OUT.电流是60MA-max。

启动时刻的MOS电流，硬开关杠杠的。个人觉得，没有意义。

有你真好

我有一些疑惑，7贴的标准120安是200千赫，那电压是多少伏呢，如果400伏近五万瓦了，通常，这么大功率不适合太高的频率，不是频率高就好，开关管的损耗就非常大了，标准频率也就是设计60千赫80千赫之内吧，那么，哪来那么大的MOS管子的呀，除非并联，如果IGBT的使用频率有比较低，不宜超过 30千赫，IGBT的管子1000安以上都有，那么，MOS管子呢，电流好像没有那么大的吧，如果有，那么，价格也非常高。多数都是多管子并联的。

    其实，我所说的准谐振也就设计60千赫，20千赫最低，因为，我国已经有了一样的准谐振的100千赫到25千赫，所以，我也改成了四倍频率了，就是80-20了，就是最大载在最高频彔是80千赫，最低是20千赫，变频变脉宽两个阶段吧，不会低于20千赫，因为 ，实现了占空比变化了，原理大概就是这样的。

LLC是不会用占空比的调制方式的，这个是第一，

第二；用多高的频率，这个要看选料，你喜欢80-20K，不代表其他的就不能用。至于MOS管的大小，这个模块正常输出是20K.这里只是做的极限值，所以设计是80A，这里的模拟值是60-70A，瞬时启动电流会有80A，

第三；50KW，不知道是怎么来的

第四；至于这么大的MOS，有，慢慢找找也许有收获，我们经常用这种。至于价格，看你的量和原厂对你的重视程度

第五；英飞凌的，记得是80A，还是多少；

不知道我的理解了你的意思没有，

第一：LLC也可以用占空比的方式调节，调节后的效果就是软开硬关。和移相全桥的概念差不多，只是在这种模式下，损耗和MOS应力会变大，看你取舍。其实目前的LLC也可以理解成PWM的调压方式，仅仅是可以这样理论理解。

第二：移相全桥结合PFM的方式就是和你第一点说的差不多，也可以这样理解（仅仅是理解方式而已），LLC的调压原理其实就是PWM的升级版+一个谐振Q的叠加计算函数，LLC主要解决了C-DS的结电容损耗+硬开损耗。这俩损耗，基本算可以忽略（这样理解就行，较真的话，就不是这样理解了）

其实移相的概念，基本也可以理解成PWM的另一种体现的方式，只是驱动和其他有些区别而已。

楼主大神

更新原理图：和原来的图相比改进如下：

1：修改了MOS过流保护锁死功能，出现MOS过流情况下，每个MOS的脉冲输出均为0，这样能较好的保证电路故障不扩大，

(PS:最理想的情况下，是切断电源，这样就需要在主回路上串入一个mos,当短路异常，即时切断电源，电源开关回路保持当前转态，这样能比现在的保护模式更合适，这样就需要多一个MOS。这里就不用再画出来了，逻辑已经OK，将这个逻辑接入到串联MOS即可。逻辑完全一样，现在是使用这个逻辑去控制PFM输出。)

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2：修改了电流环，叠加了第三电流环，详情，小伙伴自己研究电路图吧。

这样能保证电路MOS电流不超过一个预设值，能较好的保护MOS过流损坏，又能拓宽LLC的动态特性。

不然LLC只能运行在一个相对较小的动态范围，很多人用LLC的电路做PWM的事情来调整负载，美其名曰移相LLC。