1. ?設(shè)計需求分析
->?功率等級：48V50A電，主要用于為通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備和配套設(shè)施提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
->?輸入電壓范圍：單相交流90~264Vac。
->?安全隔離：使用變壓器高頻隔離，保證供電安全可靠。
2. ?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇（交錯BOOST+LLC同步整流）
交錯BOOST整流拓?fù)渫ㄟ^多相并聯(lián)、諧波抵消和集成化設(shè)計，在效率、功率密度、EMI和動態(tài)響應(yīng)等方面全面超越傳統(tǒng)單相拓?fù)洹Ｆ浼夹g(shù)優(yōu)勢的核心在于 “分散應(yīng)力、集中控制”，尤其適合高功率、高可靠性需求的現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)（如新能源、汽車電子和工業(yè)電源）。
LLC同步整流通過?“諧振軟開關(guān)+低導(dǎo)通損耗”?的組合，實(shí)現(xiàn)了效率、功率密度和可靠性的協(xié)同突破，成為高端電源設(shè)計的首選方案。盡管其控制復(fù)雜度和成本較高，但在對性能要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域（如數(shù)據(jù)中心、快充、新能源）中，其技術(shù)優(yōu)勢帶來的長期收益遠(yuǎn)超初期投入。隨著寬禁帶器件和數(shù)字控制的普及，LLC+SR的性能邊界將持續(xù)拓展。
3. ?控制策略
- 交錯BOOST：使用兩相BOOST交錯整流，實(shí)現(xiàn)母線超低紋波，系統(tǒng)高度集成化。
- LLC同步整流：LLC諧振拓?fù)涞墓逃刑匦允钩跫墏?cè)開關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS、次級側(cè)整流管實(shí)現(xiàn)ZCS，同步整流管（如MOSFET）的體二極管導(dǎo)通損耗和反向恢復(fù)損耗幾乎被消除，效率可達(dá)96%-99%（傳統(tǒng)二極管整流效率通常≤94%）。
- LLC雙環(huán)競爭控制：直流輸出電壓和電流環(huán)競爭控制，確保輸出帶載安全可靠。
4. ?交錯BOOST實(shí)現(xiàn)
A ->交錯BOOST驅(qū)動實(shí)現(xiàn)
相位差180°，兩個開關(guān)管（Q1和Q2）的驅(qū)動信號必須交替導(dǎo)通，搭建驅(qū)動如下：
B ->交錯BOOST控制實(shí)現(xiàn)
控制框架如下：使用PI控制器，將母線電壓環(huán)輸出轉(zhuǎn)換成BOOST的驅(qū)動信號，實(shí)現(xiàn)母線電壓穩(wěn)定控制到400V；
閉環(huán)系統(tǒng)如下：
仿真結(jié)果如下：
5. DCDC控制實(shí)現(xiàn)
A->LLC同步整流
LLC諧振變換器的同步整流（Synchronous Rectification, SR）技術(shù)通過用MOSFET替代傳統(tǒng)二極管整流，顯著提高效率。實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是如何確保原邊MOSFET完全開通，后級進(jìn)入續(xù)流階段，開始導(dǎo)通次級MOSFET，驅(qū)動實(shí)現(xiàn)如下：
驅(qū)動波形
B->LLC輸出控制
在LLC諧振變換器中引入電壓環(huán)與電流環(huán)的競爭控制?（也稱為雙環(huán)切換控制或混合控制），能夠兼顧動態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)定性，尤其適用于寬負(fù)載范圍或快速瞬態(tài)響應(yīng)的場景。通過競爭控制，LLC變換器在動態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能間取得平衡，控制框架如下：
C ->LLC閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
結(jié)合LLC同步整流和LLC雙環(huán)競爭控制搭建閉環(huán)仿真系統(tǒng)如下：
仿真波形：
6. 交錯BOOST+LLC仿真
上面已經(jīng)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)了交錯BOOST閉環(huán)控制和LLC雙環(huán)競爭控制，只要將BOOST閉環(huán)控制系統(tǒng)的高壓輸出接到LLC雙環(huán)競爭控制系統(tǒng)逆的直流輸入串聯(lián)成一個系統(tǒng)，即可完成完整功能48V50A的通信電源的系統(tǒng)仿真。
仿真波形：
7. 系統(tǒng)總結(jié)
本文先從48V50A通訊電源拓?fù)溥x擇講起，然后對交錯BOOST驅(qū)動信號分析仿真，進(jìn)而搭建交錯BOOST升壓閉環(huán)系統(tǒng)；緊接著分析了LLC使用同步整流技術(shù)和雙閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而搭建LLC同步整流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；最后結(jié)合交錯BOOST閉環(huán)控制系統(tǒng)和LLC同步整流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，組建了完整的48V50A完整功能的閉環(huán)控制系統(tǒng)。