پاور کامپیوتر زیر ذره‌بین: بررسی ساختار، اجزا و نحوه عملکرد

مبدل رزونانسی LLC

مبدل رزونانسی LLC یکی از انواع مبدل‌های رزونانسی سری (Series Resonant Converter یا SRC) است که شامل دو سلف (یکی موازی با بار) و یک خازن می‌باشد. برای درک عملکرد این مبدل، باید مفهوم فرکانس رزونانس را بدانیم. فرکانس رزونانس، فرکانسی است که در آن راکتانس القایی (inductive reactance) برابر با راکتانس خازنی (capacitive reactance) شده و امپدانس سلف و خازن همدیگر را خنثی می‌کنند، بنابراین انرژی تلفیق روی آن‌ها بسیار کم است.

در مبدل LLC، دو فرکانس رزونانس وجود دارد (Fr1 و Fr2) زیرا خازن می‌تواند با هر دو سلف رزونانس برقرار کند اما دو سلف نمی‌توانند با هم رزونانس داشته باشند. فرکانس سوئیچینگ (Fsw) سوئیچ‌های اصلی می‌تواند بین این دو فرکانس رزونانس (ناحیه LLC) تغییر کند و در بارهای کم فرکانس افزایش یافته و در بارهای بالا کاهش پیدا کند، یا بالاتر از Fr2 (منطقه SRC) باشد. در هر حالت، همه تلاش‌ها بر این است که شرایط مطلوب برای سوئیچینگ با ولتاژ صفر (Zero Voltage Switching یا ZVS) در سوئیچ‌های اصلی فراهم شود تا تلفات انرژی به حداقل برسد.

این نحوه تغییر فرکانس عمل سوئیچ‌ها و استفاده از ویژگی‌های رزونانس، امکان کاهش تلفات سوئیچینگ را فراهم می‌کند که باعث بهبود راندمان کلی مبدل می‌شود. همچنین این مبدل می‌تواند فرکانس سوئیچینگ را با توجه به شرایط بار تنظیم کند و در نتیجه راندمان بالا در محدوده وسیعی از بارها حفظ شود.