Come applicare il convertitore DC/DC?

Attualmente, sul mercato sono disponibili molti tipi di convertitori CC/CC; il convertitore risonante è un tipo di topologia di convertitore CC/CC che, controllando la frequenza di commutazione, ottiene un circuito di risonanza a tensione di uscita costante. I convertitori risonanti sono comunemente utilizzati in applicazioni ad alta tensione per smussare le forme d'onda, migliorare il fattore di potenza e ridurre le perdite di commutazione causate da interruttori di potenza ad alta frequenza come MOSFET e IGBT. È importante notare che il circuito LLC viene solitamente utilizzato nei convertitori risonanti perché consente la commutazione a tensione zero (ZVS) e a corrente zero (ZCS) nell'intervallo operativo, supporta frequenze di commutazione più elevate, riduce l'ingombro dei componenti e riduce le interferenze elettromagnetiche (EMI).

Schema del convertitore risonante

Un convertitore risonante è costruito su un inverter risonante che utilizza una rete di interruttori per convertire una tensione di ingresso CC in un'onda quadra, che viene poi applicata a un circuito risonante. Come mostrato in Figura 2, il circuito risonante è costituito da un condensatore risonante Cr, un induttore risonante Lr e un induttore magnetizzante Lm del trasformatore in serie. Il circuito LLC filtra eventuali armoniche di ordine superiore assorbendo selettivamente la potenza massima a una frequenza di risonanza dell'onda quadra fissa e rilasciando una tensione sinusoidale tramite risonanza magnetica. Questa forma d'onda CA viene amplificata o ridotta da un trasformatore, raddrizzata e quindi filtrata per generare la tensione di uscita CC convertita.

Convertitore DC/DC risonante LLC semplificato

La corrente quadratica media (RMS) del condensatore è uno dei parametri importanti da considerare nella scelta di un condensatore risonante Cr adatto per un convertitore CC/CC. Influisce sull'affidabilità del condensatore, sul ripple di tensione e sulle prestazioni complessive del convertitore (a seconda della topologia del circuito risonante). Anche la dissipazione del calore è influenzata dalla corrente RMS e da altre perdite interne.