Obecnie na rynku dostępnych jest wiele typów przetwornic DC/DC. Przetwornica rezonansowa to rodzaj topologii przetwornicy DC/DC, która poprzez sterowanie częstotliwością przełączania pozwala uzyskać stałe napięcie wyjściowe w obwodzie rezonansowym. Przetwornice rezonansowe są powszechnie stosowane w zastosowaniach wysokonapięciowych w celu wygładzenia przebiegów, poprawy współczynnika mocy i redukcji strat przełączania spowodowanych przez przełączniki mocy o wysokiej częstotliwości, takie jak tranzystory MOSFET i IGBT. Należy zauważyć, że układ LLC jest zazwyczaj stosowany w przetwornicach rezonansowych, ponieważ umożliwia przełączanie przy zerowym napięciu (ZVS) i zerowym prądzie (ZCS) w zakresie roboczym, obsługuje wyższe częstotliwości przełączania, zmniejsza zajmowaną powierzchnię podzespołów i redukuje zakłócenia elektromagnetyczne (EMI).

Schematyczny diagram przetwornicy rezonansowej

Przetwornica rezonansowa zbudowana jest na inwerterze rezonansowym, który za pomocą sieci przełączników przekształca napięcie wejściowe prądu stałego na falę prostokątną, która następnie jest doprowadzana do obwodu rezonansowego. Jak pokazano na rysunku 2, obwód rezonansowy składa się z kondensatora rezonansowego Cr, cewki rezonansowej Lr oraz cewki magnesującej Lm transformatora, połączonych szeregowo. Obwód LLC filtruje harmoniczne wyższego rzędu, selektywnie absorbując maksymalną moc przy ustalonej częstotliwości rezonansowej fali prostokątnej i uwalniając napięcie sinusoidalne poprzez rezonans magnetyczny. Ten przebieg prądu przemiennego jest wzmacniany lub redukowany przez transformator, prostowany, a następnie filtrowany w celu wygenerowania przekonwertowanego napięcia wyjściowego prądu stałego.

Uproszczony rezonansowy przetwornik DC/DC LLC

Wartość skuteczna prądu kondensatora (RMS) jest jednym z ważnych parametrów, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniego kondensatora rezonansowego Cr do przetwornicy DC/DC. Wpływa on na niezawodność kondensatora, tętnienia napięcia i ogólną wydajność przetwornicy (w zależności od topologii obwodu rezonansowego). Na rozpraszanie ciepła wpływa również wartość skuteczna prądu i inne straty wewnętrzne.