4.前文提及LLC操作區(qū)域多落于增益曲線Fr的左半平面，故可由增益下限推導(dǎo)圈數(shù)比如公式4。
……公式4
將公式1代入公式3可得公式5。
……公式5
加上公式6：
……公式6
從公式5與公式6所組成的聯(lián)立方程式，可解得LR、CR，LM則為K倍LR。
以下參考設(shè)計的實驗參數(shù)與系統(tǒng)規(guī)格如表1，其中FP為初級等效電感與CR的共振頻率。增益操作曲線如圖6，其中輕載曲線Io.min幾乎為重疊，而開路狀態(tài)(Rac無窮大)的增益曲線亦接近于低調(diào)光電流Io.min的曲線，故可視為近似。本實驗LLC轉(zhuǎn)換器搭配之前級PFC為邊界導(dǎo)通模式之升壓型轉(zhuǎn)換器。
圖6 增益設(shè)計曲線圖
實測LED輸出電壓與調(diào)光電流上下限之諧振電流波形，切換頻率皆介于Fr與Fp之間。圖7為高壓輸出滿載與低調(diào)光之初級電流波形，波形所見于于平坦處有些微振鈴現(xiàn)象，此為變壓器之并聯(lián)雜散電容與激磁電感諧振所致，發(fā)生于次級電流截止期間，但不影響電路性能。圖8為高壓輸出滿載與低調(diào)光的LLC電流波形。圖9為輸出開路時的穩(wěn)態(tài)電流波形，開路電壓設(shè)定于90V。
圖7 高壓輸出之初級諧振電流波形
圖8 低壓輸出之初級諧振電流波形
圖9 輸出開路之初級諧振電流波形
掌握LLC特性LED驅(qū)動器高效又安全
雖然將LLC應(yīng)用于LED驅(qū)動器具有成本與效率上的優(yōu)勢，但為了確保系統(tǒng)的可靠度，設(shè)計人員仍須避免讓PWMIC在電容區(qū)操作。本實驗采用ICL5101作為PFC與LLC控制晶片，該晶片透過LLC電流偵測電阻判斷電流方向，可準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)換器是否在電容區(qū)操作。
有關(guān)于LLC上下臂開關(guān)操作方面，為避免MOSFET雜散電容的誤差造成原先設(shè)定的死區(qū)時間(Dead Time)不足，設(shè)計人員可偵測MOSFET汲源級電壓時序，做為閘級開關(guān)導(dǎo)通的依據(jù)，可避免開關(guān)同時導(dǎo)通的情形發(fā)生而燒毀元件。
LLC應(yīng)用于需要寬范圍輸出電壓的LED，比三級架構(gòu)更具有效率與成本競爭優(yōu)勢。LLC寬范圍輸出電壓的設(shè)計考量與方向，亦涵蓋安定器系統(tǒng)可靠度與相關(guān)應(yīng)用之層面，例如電容區(qū)操作之避免、防止上下臂同時導(dǎo)通以及透過簡易外部元件之設(shè)計實現(xiàn)快速點亮性能。
