学习并理解 LLC，我们必须首先弄清楚以下两个基本问题：
1
什么是软开关
2
LLC电路是如何实现软开关的。
由于普通的拓扑电路的开关管是硬开关的，在导通和关断时 MOS 管的 Vds 电压和电流会产生交叠，电压与电流交叠的区域即 MOS 管的导通损耗和关断损耗。如图所示。
为了降低开关管的开关损耗，提高电源的效率，有零电压开关（ZVS ）和零电流开关（ZCS）两种软开关办法。
零电压开关（ZVS）：开关管的电压在导通前降到零，在关断时保持为零。
零电流开关（ZCS）：使开关管的电流在导通时保持在零，在关断前使电流降到零。
由于开关损耗与流过开关管的电流和开关管上的电压的成绩（V*I）有关，当采用零电压 ZVS 导通时，开关管上的电压几乎为零，所以导通损耗非常低。
半桥 LLC 谐振变换器如图所示：
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Vin为直流母线电压，S1，S2 为主开关 MOS 管（其中 Sc1 和 Sc2 分别为 MOS 管 S1 和 S2 的结电容，并联在 Vds 上的二极管分别为 MOS 管 S1 和 S2 的体二极管），一起受控产生方波电压；
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谐振电容 Cr 、谐振电杆 Lr 、励磁电杆 Lm 一起构成谐振网络；
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np，ns 为理想变压器原副边线圈；
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二极管D1, 二极管D2，输出电容Co一起构成输出整流滤波网络。
那么 LLC 电路是怎么实现软开关的呢？
要实现零电压开关，开关管的电流必须滞后于电压，使谐振槽路工作在感性状态。
LLC 开关管在导通前，电流先从开关 MOS 管的体二极管（S到D）内流过，开关 MOS 管 D-S 之间电压被箝位在接近 0V（二极管压降），此时让开关 MOS 管导通，可以实现零电压导通；在关断前，由于 D-S 间的电容电压为 0V 而且不能突变，因此也近似于零电压关断（实际也为硬关断）。
那什么是谐振呢？我们不妨先看看电感和电容的基本特性：
与电阻不同，电感和电容都不是纯阻性线性器件，电感的感抗 XL和电容的容抗 Xc 都与频率有关，当加在电感和电容上的频率发生变化时，它们的感抗 XL 和容抗 Xc 会发生变化。
1、如下图 RL 电路，当输入源 Vin 的频率增加时，电感的感抗增大，输出电压减小，增益 Gain=Vo/Vin 随频率增加而减小。
2如下图 RC 电路，相反，当输入源 Vin 的频率增加时，电容的容抗减小，输出电压增大，增益 Gain=Vo/Vin 随频率增加而增加。
3、下面我们分析一下 LC 谐振电路的特性：
如图，当我们将 L 和 C 都引入电路中发现，当输入电压源的频率从0开始向某一频率增加时，LC 电路呈容性（容抗＞感抗），增益 Gain=Vo/Vin 随频率增加而增加，当从这一频率再向右边增加时，LC 电路呈感性（感抗＞容抗），增益 Gain=Vo/Vin 随频率增加而降低。这一频率即为谐振频率（此时感抗=容抗，XL=Xc=ωL=1/ωC）,谐振时电路呈纯电阻性，增益最大。
谐振条件：感抗=容抗，XL=Xc=ωL=1/ωC
谐振频率：fo
那么谐振有什么作用呢？
控制让谐振电路发生谐振，有三个参数可以调节。由于 L 和 C 的大小不方便调节，通过调节输入电压源的频率，可以使 L、C 的相位相同，整个电路呈现为纯电阻性，谐振时，电路的总阻抗达到或近似达到极值。利用谐振的特征控制电路工作在合适的工作点上，同时又要避免工作在不合适的点上而产生危害。
LLC 稳定输出电压原理：
将 LLC 电路等效分析，得到i如下简化电路。当交流等效负载 Rac 变化时，系统通过调整工作频率，改变 Zr 和 Zo 的分压比，使得输出电压稳定，LLC 就是这样稳定输出电压的。
对 LLC 来说，有两个谐振频率，一个谐振频率 fo 是利用谐振电感 Lr 谐振电容 Cr 组成；
另一个谐振频率 fr1 是利用谐振电感 Lr，励磁电感 Lm，谐振电容 Cr 一起组成；
LLC 有三种工作模式，fs＞fr1，fs=fr1，fr2＜fs＜fr1
LLC 谐振变换器工作原理：
当开关频率 fs＜fr1 时，一个完整的开关周期内，可以分为8个工作阶段，下面依次介绍这8个工作阶段的工作原理。
注：以下原理分析中提到的电流增大或者电流减小，仅仅指的是电流的幅值大小，不考虑电流的正负。
阶段1（t0--t1）:
当 Vds1 下降到0（接近提二极管压降）时，S1被上管驱动导通，但是因谐振电感上的电流为负，所以电流从从S1的体二极管中导通（由S向D），谐振电感上的电流开始下降。
副边变压器绕组 ns 极性为上正下负，整流二极管 D1 导通。励磁电感上的电压被输出 Vo 钳位，励磁电感电流 Im 线性上升，谐振电感 Lm 与谐振电容 Cr 一起构成串联谐振（Im=Ir+Io）。当谐振电感上的电流减小到0时，阶段1结束。
阶段2（t1--t2）：
在 t1 时刻，谐振电感上的电流由负为正时，第二阶段开始，S1被零电压导通，谐振电感上的电流 Ir 经过 S1 并以正弦波形式上升，励磁电感上的电流Im也线性上升。
副边变压器线圈极性仍然为上正下负，整流管 D1 继续导通，励磁电感上的电压被输出 Vo 钳位，励磁电感电流 Im 线性上升，谐振电感 Lm 与谐振电容 Cr 一起构成串联谐振（Ir=Im+Io）。
由于开关频率 fs＜fr1，谐振电感上的电流 Ir 经过半个周期后，上管 S1 仍然处于导通状态，当谐振电感上的电流 Ir 下降到等于励磁电感电流 Im 时，副边 Io 无电流，整流二极管 D1 零电流关断（ZCS），阶段2结束。
阶段3（t2--t3）：
由于从 t2 时刻开始副边无电流，副边与原边隔离，励磁电感上的电压不再受输出 Vo 钳位，谐振电感 Lr、励磁电感 Lm、谐振电容 Cr 一起构成串联谐振。谐振电感上的电流 Ir 继续对谐振电容充电，谐振电容上的电压继续上升，Ir=Im。当上管 S1 关闭时，阶段3结束。
这个阶段由于两个整流管 D1，D2 均为关断的，实际由输出电容 Co 给负载提供能量。
当 fs＜fr1，LLC 谐振式转换器8个工作阶段的电压电流波形图：
阶段4（t3--t4）：
在 t3 时刻上管 S1 关闭，谐振电流方向为正，谐振电感 Lr 开始释放能力，对上管结电容 Sc1 充电，同时对下管 S2 的结电容 Sc2 结电容开始放电。
这个阶段，由于上下管 S1，S2 都是关断的，副边无电流，整流二极管 D1，D2 仍然是关断的，Ir=Im。
谐振电感上的电流 Ir 继续对上管 S1的Vds 电压被充到 Vin，下管 S2 的结电容电压 Vds2 放电到0（接近体二极管压降）时，阶段4结束。
阶段5（t4--t5）:
由于在 t4 时刻下管 S2 的结电容电压 Vds2 放电到0（接近体二极管压降），此时下管可被驱动导通，但是由于谐振电感上的电流方向为正，下管 S2 的体二极管先导通，励磁电感 Lm 开始释放能量，电流通过下管的体二极管（从S到D极）给谐振电容 Cr 充电，谐振电感上的电流 Ir 开始下降。
副边变压器的线圈极性为下正上负，整流管 D2 导通。励磁电感上的电压被输出 Vo 钳位，励磁电感上的电流线性上升（Im=Im+Io）。Lr 与 Cr 一起参与串联谐振。
当谐振电感上的电流下降为0时，阶段5结束。
阶段6（t5--t6）:
在 t5 时刻，下管导通，谐振电感 Lr上的电流立即由正变为负，并以正弦波形式增加，励磁电感上的电流线性下降。
副边变压器绕组极性仍然为下正上负，整流管 D2 继续导通。励磁电感上的电压被输出Vo钳位，励磁电感上的电流线性下降（Ir=Im+Io）。Lr 与 Cr 一起参与串联谐振。
由于开关频率 fs＜fr1，谐振电感上的电流 Ir 经过半个周期后，下管 S2 仍然处于导通状态，当谐振电感上的电流 Ir 下降到等于励磁电感电流 Im 时，副边 Io 无电流，整流二极管 D2 零电流关断（ZCS），阶段6结束。
阶段7（t6--t7）:
由于从t6时刻开始副边无电流，整流管 D2 零电流关断（ZCS），副边与原边隔离，励磁电感上的电压不再受输出 Vo 钳位，谐振电感 Lr、励磁电感 Lm、谐振电容 Cr一起构成串联谐振。谐振电感上的电流 Ir 继续对谐振电容放电，谐振电容上的电压继续下降，Ir=Im。当下管 S2 关闭时，阶段7结束。
这个阶段由于两个整流管 D1，D2 均为关断的，实际由输出电容 Co 给负载提供能量。
阶段8（t7--t8）：
在t7 时刻下管 S2 关闭，谐振电流方向为负，谐振电感 Lr 开始释放能量，对下管结电容 Sc2 充电，同时对上管 S1 的结电容 Sc1 结电容开始放电。
这个阶段，由于上下管 S1，S2 都是关断的，副边无电流，整流二极管 D1，D2 仍然是关断的，Ir =Im。
谐振电感上的电流 Ir 继续对下管 S2的Vds2 电压被充到 Vin，上管 S1 的结电容电压 Vds1 放电到 0（接近体二极管压降）时，阶段8结束。
一个完整的谐振周期到此结束，接着从阶段1开始新一轮的周期谐振，依次循环。
完
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