Hvordan anvender man en DC/DC-konverter?

I øjeblikket findes der mange typer DC/DC-konvertere på markedet. Resonansomformere er en type DC/DC-konvertertopologi, der ved at styre switchfrekvensen opnår et resonanskredsløb med konstant udgangsspænding. Resonansomformere bruges almindeligvis i højspændingsapplikationer til at udjævne bølgeformer, forbedre effektfaktoren og reducere switchtab forårsaget af højfrekvente effektafbrydere såsom MOSFET'er og IGBT'er. Det er vigtigt at bemærke, at LLC-kredsløbet normalt bruges i resonansomformere, fordi det muliggør nulspændingsskift (ZVS) og nulstrømsskift (ZCS) i driftsområdet, understøtter højere switchfrekvenser, reducerer komponenternes fodaftryk og reducerer elektromagnetisk interferens (EMI).

Skematisk diagram over resonansomformeren

En resonansomformer er bygget på en resonansinverter, der bruger et netværk af kontakter til at konvertere en DC-indgangsspænding til en firkantbølge, som derefter påføres et resonanskredsløb. Som vist i figur 2 består resonanskredsløbet af en resonanskondensator Cr, en resonansspole Lr og en magnetiserende induktor Lm i transformeren i serie. LLC-kredsløbet filtrerer eventuelle højereordens harmoniske fra ved selektivt at absorbere den maksimale effekt ved en fast firkantbølgeresonansfrekvens og frigive sinusformet spænding gennem magnetisk resonans. Denne AC-bølgeform forstærkes eller reduceres af en transformer, ensrettes og filtreres derefter for at generere den konverterede DC-udgangsspænding.

Forenklet LLC resonant DC/DC-konverter

RMS-strømmen (root mean square) for kondensatoren er en af de vigtige parametre, der skal overvejes, når man vælger en passende resonanskondensator Cr til en DC/DC-konverter. Den påvirker kondensatorens pålidelighed, spændingsrippel og konverterens samlede ydeevne (afhængigt af resonanskredsløbets topologi). Varmeafgivelsen påvirkes også af RMS-strømmen og andre interne tab.