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近年来，日益增长的电源需求已直接使得用数字控制实现AC-DC和DC-DC电源转换成为趋势。数字控制具备了设计灵活性、高性能和高可靠性。为了实现更高效的电源，人们正在考虑使用不同的拓扑结构实现DC-DC转换。本文将讨论电感、电感、电容(LLC)谐振转换器的数字控制、谐振转换器的优势以及数字控制的整体优势。

数字控制解决对电源的需求

由于许多电源在大部分时间内工作负载远低于负载或是工作效率时的负载，在正常模式和低功耗模式下，经常要求提高效率。例如，80 PLUS计划要求115V电源在20%、50%和100%的额定负载下至少达到80%的效率。在这些工作点实现更高效率可获得铜级、银级、黄金级或白金级的评级。对于230V电源，的铜级标准要求效率在20%负载下达到81%，在50%负载下达到85%以及在100%负载下达到81%。

美国能源部已通过ENERGY STAR数据中心能效计划将其对更高效产品的迫切要求扩展到数据中心。该计划旨在解决信息技术(IT)设备以及不间断电源(UPS)中起支持作用的基础架构等设施的所有高能耗方面的需求。

许多采购规范要求所购产品必须符合这些标准或通过其他公认的节能标准认证，这就强制供应商必须达到这些级别的要求，否则就会失去市场。因此，实现更高的效率迫在眉睫。单单降低运营成本这一点就足以推动能效的改进。中、大功率范围(200到1000W)的应用(例如电信)正越来越多地实现更低功耗的电源，以控制供电和冷却设备的运营成本。

为了实现效率，许多设计人员正在转向数字控制，这也提供了设计灵活性、高性能和高可靠性。利用低引脚数的数字信号控制器(DSC)(例如，Microchip Technology公司的dsPIC DSC)，通过这些器件的数字信号处理(DSP)功能和智能电源外设便可实现复杂控制。在增加数字控制之前，需要了解谐振转换器的基本原理。

谐振转换器的优势

工作在谐振模式(电路的输入与输出之间的阻抗最小)下的转换器可提供更高的效率。利用谐振转换器，为MOSFET提供正弦电压或正弦电流并在接近于正弦电压或电流的过零点处开关，可大幅降低MOSFET的功耗。

在漏源电压接近零时开关MOSFET(即零电压开关，ZVS)，以及在通过开关的电流为零时将MOSFET状态从一个转换到另一个(即零电流开关，ZCS)，可以地减小MOSFET开关损耗。这种软开关方法还降低了系统中的噪声，并提供增强的抗电磁干扰(EMI)性能。ZVS是高压、高功耗系统的。

在谐振开关转换器中，在开关周围增加电抗元件(电容和电感)以生成正弦电压或电流。谐振转换器的三个主要类别为：串联谐振转换器(SRC)、并联谐振转换器(PRC)及两者的组合——串并联谐振转换器(SPRC)。图1给出了谐振转换器的结构框图以及三种类型的谐振回路。

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