第一次做LLC谐振（一）

以前涉及到的电源除了DC TO DC的各种拓扑外，AC TO DC的就只做过反激了，所以，用谐振确实系大姑娘上轿头一回。

        案子源于客户的要求，主要是温度，其次是效率。由于效率要求较高，而功率又相对比较大，所以感觉用反激就达不到客户要求，最终选择了LLC谐振。

        设计目标：AC85~264V INPUT，DC 19~48V OUTPUT，CC680mA*4，要求效率于220VAC时大于92%，功率因素于220VAC时大于0.95，温度在封闭空间内温升小于30度。以上是客户提出的要求，该电源的最大输出输出功率为0.68*4*48=130.56W，空载电压50V，恒流每路680mA输出，共四路。

        方案选的飞兆的，FAN6961+FSFR2100，都算是新出的东西吧，代理商们是这么说的，其实看FAN6961的DATASHEET里面的图居然有日期是2005年的，嘿嘿，不知道算不算新东西，不过市面上比较少就是真的了。而且电源网上还真是只能找到很少的相关信息，不管是不是新出的东西，要不就是用的人少，要不就是不好用，很少人尝试。总之我也算是尝鲜了。

        开始设计前跟代理商要了DEMO来测试过，证实了其实际的能力确实能达到他们所描述的，高效率，高功率因素。嗯，他们的DEMO做到了93%的整机效率，0.99的功率因素，所有参数在AC220V满载时测得。

       在设计开始时，有一个很重要的问题跟包括老大在内的很多人讨论过，得到的回答也是五花八门。问题就是LLC谐振到底能不能做恒流输出？问过以前供6900的代理商，他们的工程师说能做，不过，很可惜的是该工程师一直未到调试出一个样板来，因为我们已经合做了过一年，而这一年来一直在等他们的消息，嘿嘿；另外，还问过飞兆的好几个代理的FAE，回答有说能做的，也有说不能做的，但共同特点是说能做的都没有能验证的DEMO。按理说，到这份上，应该死心了。其实我也一度有这样想。不过，参考过PI的一个设计指南，也是LLC谐振做的，但是却是恒流电源呢。虽然不是一家的IC，但是既然这种拓扑可以做恒流没有问题，那么，我觉得就不用分IC制造商了。但之所以选择飞兆的方案而不选PI的是因为PI的方案外围太复杂，元件数量多，不利于调试。最后，在老大的坚持下，我们商量了一些在实际设计中要注意的问题，就基本确定了原理。整个过程不过两天而已。后来由老大画PCB。

        在PCB未制样之前，我一直对于原理是否正确而不安，因为不确定。心里总认为，从原理上讲，似乎没有什么说不过，但是，却又实在有些问题不敢确定。

        前天PCB样品到，制作了5块样品，磁性元件的参数早已确定，并已制作好。因此，样品制作好后，直接试机。结果喜忧参半。喜的是，第一个样品通电后输出正常；忧的是，虽然输出正常，但是负载能力差，只能负载600mA左右，负载大了电压就往下掉，好像功率恒定一样。

        有问题就得开始找原因。变压器是我自己绕制的，可以确定没问题。既然能正常输出了，这时候我不太担心原理上有问题了。另外其他参数与DEMO差异不大，应该不是问题。所以，分析了一天，没能真正地找到原因，陷入了无法思考的境地。于是再次去网上找资料，继续学习LLC谐振的原理。偶然间，发现了问题所在，在参照对方DEMO时忽略了一个问题，因为代理商的DEMO上没有谐振电感，所以，我在参考时将谐振电感省掉了（因为当时这正好迎合了我的想法，因为当时我的PCB空间不太够，没有谐振电感将会有很大帮助），但是，我在选用主变压器磁芯的时候，因为一时找不到双槽的骨架，所以就选用了PQ的骨架。于是，问题就在这里产生了。DEMO上没有谐振变压器是因为双槽的变压器骨架可以使用变压器绕制后有很大的漏感，而这个漏感就恰好可以用来当谐振电感使用，所以不需要另外增加谐振电感。而显然，我用的PQ的骨架就没有这种效果，所以当然得添加谐振电感了。问题找到就好办，直接随意找了一个骨架，绕制了一个90uH左右的电感（这个电感量是根据需要的谐振电感的大小，再参考主变压器漏感估算的），焊接，试机。激动，负载3A，4A，可以，没问题了，解决！