电压增益曲线

电压增益曲线

电压增益（Gv）定义为输出电压 Uo与输入电压Ui之比： ​ 电压增益曲线描述了当输入电压和负载条件固定时，随着频率的变化，输出电压的变化，看的是变换器在不同频率下的性能表现

坐标轴

x轴

• 频率（f）：通常用赫兹（Hz）或归一化频率（f_n=f/f_s）表示，其中 f_s 是基准频率（通常为串联谐振频率）。表示变换器的工作频率。通过改变工作频率，可以控制系统工作点，影响电压增益

y轴

• 电压增益（Gv）：通常为无单位的比值，也可以表示为倍数或dB（分贝）。表示输出电压相对于输入电压的放大或衰减程度，增益值越大，输出电压相对于输入电压越高；小于1时，表示输出电压低于输入电压

电压增益曲线的意义

1. 谐振频率

• CLLC谐振变换器有两个主要谐振频率：串联谐振频率（fs）（第一谐振频率）和并联谐振频率（fp）（第二谐振频率）。在这些频率附近，电压增益可能会出现峰值，意味着系统在这些频率下的能量传递效率较高。

2. 峰值增益

• 变换器在特定频率下的最高效率工作点
• 电压增益峰值通常出现在谐振频率附近，此时变换器的电感和电容网络处于谐振状态，谐振状态下，电路阻抗最低，能量传递效率最高，峰值增益越高，能量传递效率越高，能将更多的输入电压转化为输出电压

正、反向电压增益曲线的谐振峰值随着ｈ 值 的 增 大 而 降低。这也就意味着ｈ 值越小，电压调节范围越宽(CLLC里面的)

1. 电感比h

$$h=\frac{L_r}{L_m}$$

Lr是谐振电感，Lm是励磁电感

2. h值与增益曲线的关系

• h增大时，比值增加，会导致谐振频率的调整，由于谐振频率的位置决定了电压增益曲线的形状和峰值位置，h值的增大通常会导致电压增益曲线的谐振峰值降低，换句话说，增大h值会使得电压增益曲线的峰值变得不那么高
• 物理原因： 当h值增大时，谐振网络的谐振频率可能会更接近原边电感主导的频率，在这一频率下，电路阻抗更高，导致电压增益减小，从而降低了谐振峰值

为啥h越小，电压调节范围越宽

• 峰值与调节范围的关系：

  • 当 h 值较小时，谐振峰值较高。系统在谐振频率附近可以提供更高的增益，这有利于在较低的输入电压下维持所需的输出电压。
  • 然而，如果增益曲线过于陡峭，输入电压的稍微变化可能导致输出电压的显著变化，这反而会限制电压调节范围。

  曲线平坦度与调节范围：

  • 当 h值较小时，系统的增益曲线可能会变得较为平坦，这意味着增益在较宽的频率范围内保持相对稳定，从而允许更宽的输入电压调节范围。