全桥LLC和半桥LLC是两种常见的谐振变换器拓扑结构，广泛应用于开关电源设计中。它们各有优缺点，选择哪种拓扑取决于具体的应用场景、功率需求、效率要求和成本限制。以下是对全桥LLC和半桥LLC的选型对比分析：

1. 拓扑结构对比

• 半桥LLC：
  • 原边使用两个开关管（通常为MOSFET），构成一个桥臂。
  • 输入电压通过两个电容分压，谐振网络的输入电压为母线电压的一半（±Vin/2）。
• 全桥LLC：
  • 原边使用四个开关管，构成两个桥臂。
  • 谐振网络的输入电压为完整的母线电压（±Vin）。

2. 主要参数对比

3. 优缺点对比

半桥LLC

• 优点：
  • 结构简单，所需开关管和驱动电路较少，成本低。
  • 适用于小功率应用（如几十瓦至几百瓦的适配器、LED驱动电源等）。
  • 控制相对简单，设计和调试难度较低。
• 缺点：
  • 谐振电流较大，对谐振电容和变压器原边的通流能力要求较高。
  • 输入电压仅为母线电压的一半，输出功率受限，不适合大功率场景。
  • 在高电压输入时，电容分压可能导致电压不平衡问题。

全桥LLC

• 优点：
  • 输入电压为全母线电压，输出功率能力强，适合大功率应用（如服务器电源、工业电源等）。
  • 谐振电流较低，对元件的应力较小，提升效率和可靠性。
  • 在宽输入电压范围和大功率输出时表现更优。
• 缺点：
  • 开关管数量翻倍，增加了驱动电路和控制的复杂度。
  • 成本较高，适合对性能要求高、不敏感成本的场景。
  • 设计和散热管理更具挑战性。

4. 适用场景

• 半桥LLC：
  • 小功率电源（<500W），如笔记本适配器、消费电子电源。
  • 对成本敏感的应用。
  • 输入电压范围较窄的场景。
• 全桥LLC：
  • 大功率电源（>500W），如服务器电源、电动车充电器、光伏逆变器。
  • 需要高效率和宽输入范围的场景。
  • 对元件应力和可靠性要求高的应用。

5. 选型建议

• 功率需求：如果目标功率小于500W，半桥LLC通常是更经济的选择；如果功率超过500W甚至达到数千瓦，全桥LLC更合适。
• 效率要求：全桥LLC在大功率下效率更高，尤其在轻载和重载条件下表现优异。
• 成本预算：预算有限时，半桥LLC因元件少而占优势；预算宽裕时，全桥LLC提供更好的性能。
• 设计能力：如果设计团队经验有限，半桥LLC更容易实现；全桥LLC需要更强的控制和调试能力。

6. 其他注意事项

• 零电压开关（ZVS）：两种拓扑都支持ZVS，降低开关损耗，但全桥LLC在高电压和大功率下更容易实现稳定的ZVS。
• 谐振元件选型：半桥LLC因电流较大，对谐振电容和变压器的要求更高，可能需要更大体积或更高规格的元件。
• 散热设计：全桥LLC开关管多，散热设计需更仔细，但单个元件的应力较低。

7. 总结

• 选择半桥LLC：适合小功率、低成本、简单设计的场景。
• 选择全桥LLC：适合大功率、高效率、高可靠性的场景。