LLC 谐振变换器通过软开关技术显著降低了开关损耗，进而提升了电源效率。它巧妙地利用谐振原理实现零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）。在开关过程中，这种技术能有效减少电压和电流的交叠，从而降低导通和关断损耗。
LLC 谐振变换器主要由逆变网络、谐振网络、变压器和整流滤波网络组成。其中，逆变网络由两个 MOSFET（S1、S2）及其体二极管（D1、D2）和寄生电容（C1、C2）构成；谐振网络包含励磁电感（Lm）、谐振电感（Lr）和谐振电容（Cr）。在实际工作中，通过调节开关频率来维持输出电压的恒定，从而实现软开关功能。
LLC 谐振变换器具有诸多优异特性。其软开关特性使其在零电压开通（ZVS）和零电流关断（ZCS）模式下工作，极大地减少了开关损耗，提高了效率。同时，由于开关管工作在软开关状态，导通损耗较低。而且，软开关特性使得开关过程中的电压和电流变化率（dv/dt 和 di/dt）较低，从而减少了电磁干扰（EMI）。此外，高效率和低损耗使得 LLC 谐振变换器可以设计得更加紧凑，适用于高功率密度的应用场合。通过调节开关频率，还能实现较宽的输出电压范围，以适应不同的负载和输入电压变化。因此，LLC 谐振变换器广泛应用于各种需要高效电源转换的场合，特别是在高功率应用中表现出色。
与传统 PWM 变换器不同，LLC 谐振电路通过调节开关频率来维持输出电压的恒定。这一特性使得原边两个主 MOS 开关能够实现零电压开通（ZVS），而副边整流二极管则能实现零电流关断（ZCS）。借助软开关技术，LLC 谐振电路能够有效降低电源的开关损耗，进而提升功率变换器的效率和功率密度。
为了深入了解和掌握 LLC 谐振电路，我们需要先明确 LLC 电路实现软开关的原理。在普通的拓扑电路中，开关管通常采用硬开关方式，这会导致在 MOS 管导通和关断时，其 Vds 电压与电流产生交叠，从而产生导通损耗和关断损耗。而 LLC 电路则利用谐振原理实现了软开关，有效降低了这种损耗。为了减少开关管在开关过程中的损耗，进而提升电源的整体效率，采用了零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）两种软开关技术。零电压开关（ZVS）是指在开关管导通之前，其电压已降低至零，并且在关断过程中始终保持为零状态；零电流开关（ZCS）则是在开关管导通瞬间，其电流被控制在零，并且在关断之前逐渐降至零。
三相 CLLC 谐振变换器凭借其高效率、大容量、低器件应力等优势受到广泛关注。然而，多相结构的磁性元件数量多、体积大，是制约功率变换器尺寸的主要因素，同时也增加了变换器的质量和成本。随着宽禁带（WBG）半导体器件的出现，功率变换器的开关频率显著提高，为印制电路板（PCB）绕组的使用提供了有利条件。而且，高频带来的低电感需求使得基于 PCB 绕组的平面磁性元件更有利于实现集成。
传统 “方型” 六磁柱磁集成变压器磁心的平面结构存在三相磁路长度不等的问题，中间 B 相的磁路短，两边 A、C 相的磁路长，导致三相磁阻不对称。在相同的激励条件下，这会引起三相电流的不均衡，影响系统的稳定性。中国矿业大学绿色电能变换与电机驱动实验室程鹤、徐恺、李朋圣、齐乃菊、于东升提出一种适用于三相 CLLC 谐振变换器的 “圆柱型” 平面磁心结构，不仅将六个谐振电感和三个变压器件集成在一个平面磁心上，实现了磁性元件的高度集成，并且该磁心结构完全对称设计，使得各相负载电流更加均衡，提高了系统的效率和稳定性。研究人员针对三相 CLLC 谐振变换器磁性元件体积大、效率低的问题，提出新型集成磁心结构，详细分析磁路模型，并通过有限元仿真对磁心结构进行优化设计，搭建实验样机，定制传统 “方型” 集成磁心和 “圆柱形” 集成磁心样本进行对比实验，进一步验证了所提出磁心结构的合理性和可行性。
在当前能源危机的大环境下，提高效率成为重点，电子产品面临着高性能、低耗电的严峻挑战。世界各地的政府机构纷纷提高产品的效率标准，传统的硬开关转换器很难达到这些标准。因此，电源设计者需要考虑软开关拓扑，以提高效率并允许更高频率的操作。LLC 谐振变换器就是其中之一，它允许零电压开关的主要开关，可实现 93% - 96% 的效率。
共振转换器虽然已经存在很长时间，但直到现在，随着控制器变得更加普及，以及对提高效率的迫切需求，才越来越受到关注。理解 LLC 谐振变换器的方法是先研究传统的串联谐振变换器，如图 1 所示。
在普通的拓扑电路中，开关管通常采用硬开关方式工作，会产生导通损耗和关断损耗。而通过 LLC 电路的设计，我们可以实现软开关，有效减小这些损耗。我们采取的零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）两种软开关策略，能进一步提升电源效率。
