LLC諧振轉換器就是一種軟開關拓撲，讓主功率開關管零電壓切換，顯著降低切換器之損耗，大幅提升電源效能。在這種拓撲中，為了達到ZVS狀態，功率切換器的寄生二極體必須反向恢復時間非常短。如果本體二極體不能恢復全部載流子，則在負載從低到高的變化過程中，可能會發生硬開關操作，並可能導致寄生雙極電晶體導通。
減少元件數量/尺寸功率滿足密度需求
在電信設備電源、大型電腦/伺服器、電焊機、鋼材切割機等消費性應用市場上，對功率密度的需求每年都在成長。要想提升功率密度，就必須減少元件數量，降低功率損耗，縮減散熱器和被動元件的尺寸。目前，硬開關半橋是這些應用的典型拓撲，而LLC諧振半橋則是新興的替代方案。LLC拓撲能確保導通前切換器的電壓為零(或者關斷期間切換器電流為零)，進而消除每次切換時因電流和電壓交疊而導致的功率損耗。
在高頻應用中採用這種切換技術同樣可以降低切換器的損耗，進而有助於縮減被動元件的尺寸。顯而易見，切換功率損耗降低為在應用設計中選用尺寸更小的散熱器提供了可能。零電壓條件發生是MOSFET寄生二極體導通所致。在負載快速變化過程中，MOSFET從零電壓切換至零電流切換器，在這種情況下，高dv/dt值可使寄生雙極電晶體導通並燒毀MOSFET。
LLC拓撲簡介
LLC拓撲的基本半橋電路是由兩個切散器所組成，高邊切換器(Q1)和低邊切換器(Q2)透過電感Lr和電容Cr與變壓器相連(圖1)。切換器與寄生二極體(D1和D2)和寄生輸出電容(C1和C2)並聯，為了闡述其在全域功能中的作用，我們在圖中將它們單獨標註出來。在圖1中，我們注意到多出一個Lm電感，實際上，Lm是變壓器漏電感，其規則在LLC拓撲中非常重要。
如果變壓器原邊電感Lm值很大，不會影響諧振網路，則圖1所示的轉換器就是一個串聯諧振轉換器。
在一個諧振單元中，當輸入訊號頻率(fi)等於諧振頻率(fr)時，即當LC阻抗為零時，增益最大。諧振轉換器工作頻率範圍是由兩個特定的諧振頻率值界定，這些頻率值與電路有關。驅動控制器設定MOSFET的開關頻率(fs)等於電路諧振頻率，以保證諧振的重要優勢。
現在我們將看到，如何透過改變負載，使諧振頻率從最小值(fr2)變為最大值(fr1)：
當
時，LLC就像一個串聯的RC諧振腔；這種功能出現在高負載條件下，即當Lm與低阻抗並聯時；當
時，LLC類似於並聯RC諧振腔，這功能出現在低負載條件下。系統通常不在這個區域工作，因可在ZCS條件下運行。若頻率fi在fr2<fi<fr1範圍內，則兩個功能同時存在。
如果使用圖形表示諧振元件的增益，我們就得到圖2所呈現的曲線，不難看出，圖形變化與Q值相關。
LLC諧振轉換器的工作範圍受限於峰值增益。值得注意的是，峰值電壓增益既不發生在fr1處，也不出現在fr2處。峰值增益對應的峰值增益頻率是fr2與fr1之間的最大頻率。隨著Q值減小(隨著負載減小)，峰值增益頻率移向fr2，並且獲得更高的峰值增益。隨著Q值增加(負載增加)，峰值增益頻率移向fr1，峰值增益下降。因此，滿載應該是諧振網路設計的最差工作條件。
從MOSFET角度看，如先前所述，MOSFET的軟開關是包括LLC在內的諧振轉換器的重要優點，而對於整個系統，由於輸出電流是正弦波，因此， EMI干擾降低。圖3所示是LLC轉換器的典型波形特性。
在圖3中我們注意到，漏極電流Ids1在變正前是在負電流區擺動。負電流值表示本體二極體導通。在此階段，由於二極體上的壓降，MOSFET漏源兩極的電壓非常小。如果MOSFET在本體二極體導通期間切換，則發生ZVS切換，切換損耗降低。該特性可以縮減散熱器尺寸，提高系統效能。
如果MOSFET切換頻率fs小於fr1，功率元件上的電流形狀會改變。事實上，如果持續時間足以在輸出二極體上產生不連續的電流，則原邊電流形狀會偏離正弦波形。
此外，如果MOSFET的寄生輸出電容C1和C2與Cr的容值相當，則諧振頻率fr也會受到元件的影響。正是因為這個原因，在設計過程中，選擇Cr值大於C1和C2，可以解決這個問題，使fr值不受所用元件影響。
續流與ZVS息息相關
分析諧振頻率的方程式就會發現，在高於峰值增益頻率時，諧振網路的輸入阻抗是感抗，諧振網路的輸入電流(Ip)滯後於諧振網路的輸入電壓(Vd)。在低於峰值增益頻率時，諧振網路的輸入阻抗變為容抗，並且Ip領先Vd。在電容區運作時，本體二極體在MOSFET切換期間執行反向恢復操作。
當系統在電容區工作時，MOSFET會面臨極大的潛在失效風險；事實上，如圖4中的圓圈所示，寄生二極體的反向恢復時間變得非常重要。
根據這一點，在負載由低變高的過程中，驅動電路應強制MOSFET進入ZVS和正關斷電流區。如果無法保證，MOSFET的工作區可能很危險。
在低負載穩態條件下，系統工作在頻率較低的諧振頻率fr2附近，然後ZVS導通，並保證正關斷漏極電流。在負載變化(從低到高)後，接換頻率應該變成新的諧振頻率。如果沒有發生這種情況，則系統狀態經過ZCS區域和ZVS導通，正關斷漏極電流不會出現。因此，當MOSFET關斷時，電流也會流過寄生體二極體。因此，寄生體二極體的性能變得非常重要。出於這個原因，新LLC設計的趨勢是使用本體二極體恢復時間非常短的功率元件。
