仿真觀察PWM狀態驅動脈沖、變壓器電壓波形、上下開關管波形及諧振電感電流波形，發現在一個開關周期，當占空比較小時和占空比較大時，變壓器波形、上下開關管DS波形、諧振電流波形有一定的區別。下圖為占空比較小時（D=5%）仿真情況，其中驅動信號gp對應諧振電流正方向，定義為上管Q1驅動信號，相應gn為下管Q2驅動信號）。

PWM控制5%占空比工作時序

可將一個工作周期劃分為8個工作模式：

Mode1(t0~t1):

t0時刻，Q1開通。由于此時Q1電流為0，開通為ZCS。而開通前由于Q1、Q2兩管由于均處于關閉狀態而達到了電壓平衡，兩管均分PFC母線電壓

。則開通前Q1的DS電壓不為零，為硬開通，非ZVS。開通后Q1 DS電壓為零，諧振電感電流上升，到達占空比時間，t1時刻，Q1關閉，關閉時Q1 DS電壓和流過電流均不為零，故為硬關斷。

Mode2(t1~t2):

t1時刻，由于諧振電感電流瞬間不能突變，抽取Q2 結電容，并給Q1結電容充電，以維持電流。在t1到t2期間內，由于正電荷的損失，Q2 DS電壓逐漸降低，而Q1 DS電壓逐漸升高，二者和為PFC母線電壓；諧振電感、諧振電容、開關管DS等效電容組成串聯的諧振網絡，起主導作用的是諧振電感和開關管結電容及變壓器寄生電容（因為諧振電容與開關管DS電容及變壓器寄生電容串聯，起主導作用的是小得多的開關管結電容與變壓器寄生電容）。至于變壓器副邊是否由負載電流輸出，取決于原邊諧振電流是否能夠大于勵磁電流。t2時刻, 諧振電流為零，上管Q1 DS電壓達到最大值，但未到

；下管Q2 DS電壓達到最小值，但未到零。

需要說明的是，如果開關管結電容與變壓器寄生電容足夠小，有可能將上管Q1 DS電壓充到

，下管Q2 DS電壓放到零并且其寄生體二極管導通。

Mode3(t2~t3):

t2時刻，雖然由于開關管均關閉，沒有能量輸入，但諧振網絡自身儲存能量還未消耗完，諧振電感電流反方向流動，由諧振電感、諧振電容以及上下管DS結電容組成的諧振網絡利用t1~t2期間負載沒有消耗完、儲存在原邊諧振網絡內的能量給下管Q2充電，上管Q1放電。由于t1~t2期間內諧振網絡能量大部分都被等效在變壓器原邊的負載阻抗消耗掉，故t2~t3期間諧振電感電流峰值較小。在t3時刻，諧振電感電流諧振到零。

Mode4(t3~t4):

t3時刻，理論上講，若此時未到下管Q2開通時刻，諧振電感電流應當繼續反向諧振。但由于諧振網絡內儲存的能量太小了，以至于諧振幅度很小，幾乎為零。而上下開關管由于不再有電流抽取或者注入電荷，達到平衡。若開關管一致性較好，可近似認為兩管平分PFC 母線電壓。t4時刻，下管Q2開通，開通時流過開關管電流為零。而開通時下管DS間電壓為

/2，非ZVS。實際電路中，只要占空比足夠小，諧振電流一般都會震蕩若干個周期才衰減到零。

注意到t4時刻諧振電流又回到了正向（雖然很小），如果諧振電流不為零且足夠大，并且開關管結電容與變壓器寄生電容足夠小，并且在電流正向期間開通Q2，還是有理論上的可能在諧振電流正向流動時將Q2結電容的電荷抽光而實現ZVS。

推而廣之，在PWM態的電流正向諧振期間，均有理論上的可能，實現Q2的ZVS，反過來，在PWM態的電流反向期間，肯定不可能實現Q2的ZVS。對Q1也是一樣。

Mode5~8(t5~t8):

重復以上過程。

當占空比較大時，如下圖所示，占空比D=30%，其工作過程和調頻工作時f>fr基本相同。

與調頻工作時不同之處在于，t2時刻諧振電流反向，又給下管Q2充電，上管Q1放電，未形成下管Q2的ZVS條件，雖然t3時刻電流又反向，但此時由于沒有能量注入，諧振回路中的能量越來越小，到t4時刻Q2開通，殘余的諧振電流在t3~t4時間段內根本抽不走Q2結電容上的電荷，所以Q2不能實現ZVS。

與上面分析對應，在t4時刻，雖然諧振電流正向，但是除非Q2和變壓器寄生電容足夠小，才能實現Q2的ZVS導通。

PWM控制30%占空比工作時序

隨著占空比的加大，如下圖所示，占空比D=40%，t2時刻，下管Q2寄生體二極管續流過程中其驅動脈沖有效，等到諧振電流自然反向，便獲得了ZVS條件。此工作過程和f>fr調頻工作時完全相同。

占空比D=40%

通過以上分析可以看出，PWM態的ZVS，只有在占空比接近50%時才能實現，小占空比下，除非開關管結電容及變壓器寄生電容足夠小，并且驅動信號要正好在待開通開關管電流正向相反的方向流動,才能夠實現ZVS。但占空比的調節過程為漸變調節，不可能跳過某一段占空比，尋求這種ZVS是不切實際的。

因此，小占空比下LLC諧振電路的PWM態開關管不能實現實用的ZVS。

再考慮到主要是考慮利用PWM實現輕載和低壓輸出態的穩壓，對于輕載來說可以接受，利用整流模塊的散熱策略應該能夠解決其溫升，但低壓重載若采用PWM方式，并且出現小占空比的情況，開關管損耗會非常可觀。

比較理智的做法是將PWM態用在短路回縮態，即20V以下，因為接近0V的低壓輸出對于調頻電路實在是很困難。