LLC谐振半桥式功率转换器是一种在中高功率隔离应用中常用的转换器，尤其在高电压输入时，设计者往往选择使用谐振开关来提高效率。这种设计的难点在于，其能量转换是通过频率调制而非脉冲宽度调制完成的，因此需要不同的设计方法。下面详细说明了设计这种转换器的知识点。
半桥式功率级在隔离、中等功率应用中被广泛使用。然而，对于高电压输入的转换器，由于谐振开关能在高效率的同时实现更高的开关频率和较低的开关损耗，通常会采用谐振转换器的设计。谐振半桥转换器正是为了满足这样的设计趋势而越来越受到关注。
接着，LLC谐振半桥转换器使用了两个电感器（LL）和一个电容器（C）的配置，这称为LLC配置。通过谐振电路的参数和输入电压与输出电压之间的关系来描述其能量转换功能，这被呈现为电压比或电压增益函数。利用谐振电路参数和输入输出关系来定义电路参数和预测性能，这是设计的第一步。
然后，本主题介绍了用于控制频率调制的独特的分析工具——第一谐波近似（FHA）。这个方法被用于定义电路参数，并预测性能，然后通过综合实验室测量结果进行验证。在介绍LLC谐振半桥转换器的详细设计之前，主题首先回顾了谐振转换器的基本操作，并描述了能量传递函数作为设计过程中的基本要求。能量传递函数是输出功率与输入电压之间关系的基础。
设计步骤包括了对参数值的确定方法，以及随后对特定转换器实例的逐步分析。例如，具体到输出功率为300W、输入为390VDC、输出为12VDC的转换器设计。设计过程中需要考虑的主要参数包括谐振频率、电感和电容的值等。在设计过程中，频率调制的使用对于实现高效能的功率转换至关重要，但也带来了设计上的复杂性。
通过使用FHA方法，设计者能够定义出电路参数，并预测转换器的性能表现。这一步骤是基于理论计算和初步设计的，目的是在实际制作转换器之前，尽可能准确地预计其性能。
通过实验室的综合测量，验证了设计的可行性。性能的测试包括了转换器在不同工作条件下的效率、稳定性、输出纹波、热性能等关键指标。
总而言之，本文通过对LLC谐振半桥功率转换器的详细设计讲解，提供了一种既能够提高效率又能增加功率密度和组件密度的开关电源设计方法。同时，引入了FHA作为设计分析工具，帮助设计者更有效地分析和预测转换器在不同工作条件下的性能。这种方法尤其适用于中高功率等级，以及高电压输入的应用场合。
