Προς το παρόν, υπάρχουν πολλοί τύποι μετατροπέων DC/DC στην αγορά. Ο συντονισμένος μετατροπέας είναι ένας τύπος τοπολογίας μετατροπέα DC/DC, που ελέγχει τη συχνότητα μεταγωγής για να επιτύχει ένα κύκλωμα συντονισμού σταθερής τάσης εξόδου. Οι συντονισμένοι μετατροπείς χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές υψηλής τάσης για την εξομάλυνση των κυματομορφών, τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος και τη μείωση των απωλειών μεταγωγής που προκαλούνται από διακόπτες ισχύος υψηλής συχνότητας, όπως τα MOSFET και τα IGBT. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το κύκλωμα LLC χρησιμοποιείται συνήθως σε συντονισμένους μετατροπείς επειδή επιτρέπει την μεταγωγή μηδενικής τάσης (ZVS) και την μεταγωγή μηδενικού ρεύματος (ZCS) στο εύρος λειτουργίας, υποστηρίζει υψηλότερες συχνότητες μεταγωγής, μειώνει το αποτύπωμα των εξαρτημάτων και μειώνει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI).

Σχηματικό διάγραμμα του συντονισμένου μετατροπέα

Ένας συντονιστικός μετατροπέας κατασκευάζεται σε έναν συντονιστικό μετατροπέα που χρησιμοποιεί ένα δίκτυο διακοπτών για να μετατρέψει μια τάση εισόδου DC σε τετραγωνικό κύμα, το οποίο στη συνέχεια εφαρμόζεται σε ένα συντονισμένο κύκλωμα. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, το συντονιστικό κύκλωμα αποτελείται από έναν συντονισμένο πυκνωτή Cr, έναν συντονιστικό επαγωγέα Lr και έναν μαγνητικό επαγωγέα Lm του μετασχηματιστή σε σειρά. Το κύκλωμα LLC φιλτράρει τυχόν αρμονικές ανώτερης τάξης απορροφώντας επιλεκτικά τη μέγιστη ισχύ σε μια σταθερή τετραγωνική συχνότητα συντονισμού και απελευθερώνοντας ημιτονοειδή τάση μέσω μαγνητικού συντονισμού. Αυτή η κυματομορφή AC ενισχύεται ή μειώνεται από έναν μετασχηματιστή, ανορθώνεται και στη συνέχεια φιλτράρεται για να δημιουργήσει την μετατρεπόμενη τάση εξόδου DC.

Απλοποιημένος μετατροπέας συντονισμού LLC DC/DC

Το ρεύμα μέσης τετραγωνικής ρίζας (RMS) του πυκνωτή είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός κατάλληλου πυκνωτή συντονισμού Cr για έναν μετατροπέα DC/DC. Επηρεάζει την αξιοπιστία του πυκνωτή, την κυμάτωση τάσης και τη συνολική απόδοση του μετατροπέα (ανάλογα με την τοπολογία του κυκλώματος συντονισμού). Η απαγωγή θερμότητας επηρεάζεται επίσης από το ρεύμα RMS και άλλες εσωτερικές απώλειες.