Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại bộ chuyển đổi DC/DC, trong đó bộ chuyển đổi cộng hưởng là một loại cấu trúc bộ chuyển đổi DC/DC, hoạt động bằng cách điều khiển tần số chuyển mạch để đạt được mạch cộng hưởng điện áp đầu ra không đổi. Bộ chuyển đổi cộng hưởng thường được sử dụng trong các ứng dụng điện áp cao để làm mịn dạng sóng, cải thiện hệ số công suất và giảm tổn thất chuyển mạch do các công tắc nguồn tần số cao như MOSFET và IGBT gây ra. Điều quan trọng cần lưu ý là mạch LLC thường được sử dụng trong bộ chuyển đổi cộng hưởng vì nó cho phép chuyển mạch điện áp bằng không (ZVS) và chuyển mạch dòng điện bằng không (ZCS) trong phạm vi hoạt động, hỗ trợ tần số chuyển mạch cao hơn, giảm kích thước linh kiện và giảm nhiễu điện từ (EMI).

Sơ đồ cấu tạo của bộ chuyển đổi cộng hưởng

Bộ chuyển đổi cộng hưởng được xây dựng trên một bộ biến tần cộng hưởng sử dụng mạng lưới các công tắc để chuyển đổi điện áp đầu vào DC thành sóng vuông, sau đó được đưa vào mạch cộng hưởng. Như thể hiện trong Hình 2, mạch cộng hưởng bao gồm một tụ điện cộng hưởng Cr, một cuộn cảm cộng hưởng Lr và một cuộn cảm từ hóa Lm của máy biến áp mắc nối tiếp. Mạch LLC lọc bỏ bất kỳ sóng hài bậc cao nào bằng cách hấp thụ có chọn lọc công suất tối đa ở tần số cộng hưởng sóng vuông cố định và giải phóng điện áp hình sin thông qua cộng hưởng từ. Dạng sóng AC này được khuếch đại hoặc giảm bởi một máy biến áp, được chỉnh lưu và sau đó được lọc để tạo ra điện áp đầu ra DC đã chuyển đổi.

Bộ chuyển đổi DC/DC cộng hưởng LLC đơn giản hóa

Dòng điện hiệu dụng (RMS) của tụ điện là một trong những thông số quan trọng cần xem xét khi lựa chọn tụ cộng hưởng Cr phù hợp cho bộ chuyển đổi DC/DC. Nó ảnh hưởng đến độ tin cậy của tụ điện, độ gợn sóng điện áp và hiệu suất tổng thể của bộ chuyển đổi (tùy thuộc vào cấu trúc mạch cộng hưởng). Sự tản nhiệt cũng bị ảnh hưởng bởi dòng điện RMS và các tổn thất bên trong khác.