串聯諧振電路是由電感和電容串聯而成，當電路在某一特定頻率下工作時，會展現出的阻抗特性。在諧振變換中，諧振腔與負載之間形成了一種電壓分壓的關系。通過調整輸入諧振腔的頻率，可以改變諧振腔的阻抗，進而影響輸入電壓在諧振腔和負載之間的分配。由于是串聯分壓方式，SRC電路的直流增益始終小于1。在諧振點處，諧振腔的阻抗降至，使得幾乎所有的輸入電壓都落在負載上，從而實現最大的增益。

工作區(qū)域主要位于諧振點fr的右側。當變換器在直流增益曲線斜率為負的區(qū)域工作時，它處于零電壓開關模式；而在斜率為正的區(qū)域工作時，則處于零電流工作模式。從工作區(qū)域可以看出，在輕載情況下，為了維持穩(wěn)定的輸出電壓，開關頻率需要升高到較高的水平，這是串聯諧振面臨的一個挑戰(zhàn)。為了解決輕載時的電壓穩(wěn)定問題，需要采用其他控制方法。

當系統在Vin=300v時工作在諧振點附近時，隨著輸入電壓的進一步提升，系統的工作頻率將逐漸超出諧振頻率。隨著諧振頻率的增加，諧振腔的阻抗也會相應增大，這意味著更多的能量在諧振腔內循環(huán)，而非傳遞到副邊輸出。

當輸入電壓為300V時，諧振腔內流動的能量相較于400V時明顯減少。在每個開關周期中，這些諧振能量都會在諧振腔內循環(huán)，并最終回送到輸入端。回送的能量越多，半導體器件所承受的應力也就越大，同時環(huán)路中的能量損失也會相應增加。此外，從仿真波形中還可以觀察到，在300V輸入時，MOSFET的關斷電流顯著降低。然而，當輸入電壓提升至400V時，關斷電流會急劇上升，接近PWM變換的最大電流，從而導致關斷損耗顯著增加。

面臨的主要挑戰(zhàn)包括：輕載條件下的調整率問題、高諧振能量帶來的影響，以及高輸入電壓導致的關斷電流增大。

2. 并聯諧振電路的阻抗匹配

在變壓器副邊加入一個電感，是為了與變壓器原邊的電容進行阻抗匹配。這樣做的目的是為了優(yōu)化電路的性能，確保諧振腔能夠高效、穩(wěn)定地工作。



工作區(qū)域被精心設定在諧振點的右側，旨在實現零電壓開關。相較于串聯諧振，這一工作區(qū)域更為緊湊。正是這一特性，使得并聯諧振在輕載情況下無需大幅調整開關頻率便能維持輸出電壓的穩(wěn)定。因此，并聯諧振幾乎不存在輕載調整率的問題。

在300V的輸入條件下，諧振頻率點附近的工作區(qū)域與串聯諧振相似。通過仿真波形可以明顯觀察到，并聯諧振腔體內的能量循環(huán)量顯著增加。同時，在Mosfet流過時，我們發(fā)現300V輸入下的串聯諧振關斷電流明顯小于并聯諧振。當輸入電壓提升至400V時，關斷電流更是超過15A，這一數值甚至超越了PWM變換的電流水平。

值得注意的是，由于負載與諧振電容并聯連接，即便在無負載狀態(tài)下，仍會存在一個極小的串聯諧振阻抗。這意味著，即便負載為零，仍然會有大量諧振能量在循環(huán)流動。

3. 串并聯諧振電路

串并聯諧振電路融合了串聯和并聯諧振電路的優(yōu)點，與并聯諧振類似，它通過在副邊添加一個電感來進行阻抗匹配。在串并聯諧振中，負載與由Lr和Cs構成的串聯諧振腔相串聯，這使得循環(huán)能量相較于并聯諧振大大減少。同時，得益于并聯電容Cp的作用，串并聯諧振能夠在輕載情況下保持輸出電壓的穩(wěn)定。