LLC谐振变换器LLC谐振变换器
近段時間LLC諧振變換器備受關注,因優于常規的串聯諧振變換器和聯諧振變換器為它并:在負載和輸入變化較大時,頻率變化小很,且全負載範圍內切換可實現零電壓轉換(ZVS), 下面我們就來討論這種線路結構種的變壓器設計.
當然在設計變壓器之前還有些其線路的設計它,大總結如下概:
a) 定義系統參數, 比如說 目標效率. 輸入電壓範圍等
b) 確定諧振網絡的最大和最小電壓增益
Mmin=Vro/Vinmax/2=Lm+n^2Llks/Lm=Lm+Llkp/Lm Mmax= Vinmax/Vinmin...
LLC谐振变换器
近段時間LLC諧振變換器備受關注,因優于常規的串聯諧振變換器和聯諧振變換器為它并:在負載和輸入變化較大時,頻率變化小很,且全負載範圍內切換可實現零電壓轉換(ZVS), 下面我們就來討論這種線路結構種的變壓器設計.
當然在設計變壓器之前還有些其線路的設計它,大總結如下概:
a) 定義系統參數, 比如說 目標效率. 輸入電壓範圍等
b) 確定諧振網絡的最大和最小電壓增益
Mmin=Vro/Vinmax/2=Lm+n^2Llks/Lm=Lm+Llkp/Lm Mmax= Vinmax/Vinmin*Mmin
c) 確定變壓器圈數比(n=Np/Ns)
n=Vinmax/{2(Vo+2Vf)}*Mmin.
d) 計算等效負載電阻(Rac)
Rac={8n^2/(3.14)^2}*(Vo^2/Po)*Eff
e) 設計諧振網絡(一般在峰值增益上要有10-15%余量)
Cr=1/2*3.14*Q*F0*Rac
Lr=1/ (2*3.14*F0)^2*Cr
Lp= (k+1)^2/(2k+1)*Lr
注:K值為: Lm/Llkp (激磁電感和初級漏磁電感之間的比)
下面進入主題-----設計變壓器:
在設計變壓器是應以最壞的情況來考慮,那此案子是在最低的開關頻率發生在最低的輸入電壓麼
和滿負載的情況下.
下面我們來計算原邊(Np)最小圈數值..
Npmin= n(V0+2Vf)/(2*Fsmin* *Ae)-------B:?可以取0.25--0.3T. 然后,選擇次級圈數,保證初級圈數大于Npmin.
Np=n*Ns>Npmin
下面我們以一個實例來討論LLC諧振變換器中的變壓器具體設計:
首先根據Ap法算出大需要的概core size ,本例變壓器選EER3541(Ae=107mm^2). 接下來再討論最小的開關頻率,在設計LLC諧振變壓器時可以根據增益曲線可以從圖表上值出,,,然後再按上述的公式來算初,次級的圈數....
接下來就是和我們普通的變壓器設計流程一樣....
下一步是來討論變壓器的構造...
因為LLC 諧振變換器是充分利用變壓器的Lp,Lr..故在結構設計中應該留心... 剛有談到LLC諧振變換器是充分利用變壓器的Lp,Lr,則1在設計時需要一個相對較大的Lr值.我們一般可以採用一種可組合線軸.以獲得理想的Lr值...
這種結構,線圈數和繞線結構是決定Lr大小的主要因素,而變壓器的磁心氣隙長度不會影響Lr太多...但,我們可以通過調整氣隙長度來輕控制鬆Lp..
最后我們來選擇諧振電容....
大家都知道,在選擇諧振電容時必須考慮額定電流,因會有相當數量的電流流經電容為... 通過諧振電容器的均方根可表示為:
Icr(rms)=? {(3.14*Io/2?2n)^2 }+ {n(Vo+2*Vf)/4?2FoLm}^2
然后確定正常工作中諧振電容的最大電壓為:
VcrMAX=Vinmax/2+{?2*Icr(rms)/(2*3.14*Fo*Cr)} 通過上面的一些步驟及一些公式我們就可以初步簡單的把LLC電路的設計全過程給展示出來了.....
以上,資料部分是本人給出的,但主要的是來源于-------fairchhild 技術白皮書...
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