LLC谐振电路短路保护方案

LLC谐振电路在时，若副边短路，则原边阻抗为零，电流理论上无穷大：

这是一个非常危险的状态，开关管要承受根本不可能承受的电流应力，必然导致过流损坏。

并且，一旦出现 f = fr，同时副边短路，电流上升速率很快，几个开关周期内，电流就已经达到额定电流的数倍，若电流过大，开关管进入放大区，很容易出现热量累计导致开关管结温超标而损坏。如下图所示，开关管导通态DS电压最大处已经到了20多伏。

短路态驱动、谐振电流及开关管DS电压波形（CH1为谐振电流，CH2为驱动，CH3为开关管DS波形放大图）

解决该问题的关键在于改变短路瞬间原边阻抗。不难发现，要么改变工作频率，要么改变原边谐振电路参数，均可使原边阻抗绝对值不为零，从而达到保护的目的。

主要有两种途径：

1. 通过环路和保护电路实现过流保护。

如逐波限流、电流环路等，本质为改变工作频率，或者升高工作频率，原边阻抗呈感性，或者降低工作频率，原边阻抗呈容性，均可达到保护的目的。

2. 通过主电路参数的动态调整实现过流保护。

如下式，或者动态改变谐振电感的值，如采用饱和电感与谐振电感串联，稳态饱和电感正常工作，短路饱和，可迅速将原边阻抗拖离零值（未经验证，可试用）。或者改变谐振电容的值，

Yangbo在其博士论文中提出一种方案，即采用对称半桥方式，将谐振电容拆成两只，并且分别并联快恢复二极管；在稳态这两只二极管因谐振电容电压不到PFC母线电压而不导通，当短路发生时，便开始导通，达到逐波限流的目的。其本质为改变谐振电容阻抗。

yangbo提出的短路保护方案

第1种方案比较易于实施，并且在全球30A整流模块中得到了应用。全球30A整流模块采用的是快速电流环加上低压限宽电路的方法。

为何采用两重保护呢？因为LLC电路在短路态几个周期内电流已经上升到比较危险的状态，而普通电流环路几KHz的带宽根本不足以保护到谐振变换器，但是能够将短路后的电流控制下来。