092、LLC谐振变换器的PCB布局要点

092、LLC谐振变换器的PCB布局要点

从一次炸管事故说起

去年做一款300W的LLC电源，样机调试时一切正常，谐振电流波形漂亮得像教科书。结果小批量试产时，连续炸了三个MOS管，都是上管。拆下来测，驱动波形正常，死区时间也够，百思不得其解。

后来用近场探头扫了一圈，发现谐振电容到变压器的环路面积大得离谱——足足有手掌那么大。更致命的是，这个环路正好耦合了变压器漏感产生的共模噪声，在轻载时引发高频振荡，直接把上管栅极电压抬到了15V以上。

这就是LLC布局的典型陷阱：你以为电气原理图没问题，PCB一画，寄生参数全变了。LLC工作在谐振频率附近，对寄生电容和环路电感极其敏感，布局稍有不慎，轻则效率下降，重则炸管。

功率环路：最短路径是铁律

LLC有三个关键功率环路，必须像对待定时炸弹一样对待它们。

第一个环路：输入母线到半桥中点。从输入电容正极，经过上管、下管，回到输入电容负极。这个环路承载的是高频方波电流，di/dt极高。环路面积每增加1平方厘米，寄生电感可能增加10nH以上。别小看这10nH，在100kHz开关频率下，感抗只有6mΩ，但谐振频率附近的谐波分量能到几MHz，感抗直接飙升到几百毫欧，产生的尖峰电压足够击穿MOS管。

我的做法是：输入电容紧贴半桥，用两个小容量的MLCC并联在MOS管漏源之间，而不是用一个大的电解电容远远地接过去。电解电容的ESL通常在10-20nH，而1210封装的MLCC只有1-2nH。这里踩过坑——曾经为了省成本只用了一个470μF电解，结果上管DS电