聯(lián)系人:楊小姐
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發(fā)布日期:2022-11-15 18:38:07 訪問次數(shù):1245
為什么叫LLC,它是由一個(gè)諧振電感Lr,一個(gè)變壓器激磁電感Lm和諧振電容Cr組成的一個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò),所以將它們成為LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
諧振電感Lr在LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)里面主要是和諧振電容Cr組成諧振腔電路,產(chǎn)生諧振,所以在這個(gè)電路里面諧振電感Lr是沒有直流電流的,而是產(chǎn)生一個(gè)比較大的近似交流的正弦波電流。
這個(gè)是諧振電感和激磁電感的電流波形,粉紅色曲線是諧振電感電流波形,綠色曲線是激磁電感的電流波形。它們兩者的差就是傳遞到LLC副邊的電流波形。
那么諧振電感電流波形有什么特點(diǎn)呢?第一個(gè)是大的電流紋波;其次是沒有直流偏磁,也就是基本只有交流電流過流,沒有直流電流。
那么該如何去設(shè)計(jì)諧振電感的參數(shù)呢?
大家知道,在LLC拓?fù)渲?,它是利用工作頻率的變化去穩(wěn)定輸出電壓的,不像一般的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行PWM調(diào)制,而是PFM進(jìn)行LLC的調(diào)制。
那么LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就有兩個(gè)諧振頻率,一個(gè)諧振頻率fr是激磁電感不參與諧振,只有諧振電感和諧振電容進(jìn)行諧振;另外一個(gè)諧振頻率fm,也就是激磁電感參與諧振。
我們可以稱fr是諧振頻率點(diǎn),fm為最低工作頻率點(diǎn)。通過這個(gè)LLC諧振變換器直流特性的曲線可以看出,它分為了ZVS區(qū)域和ZCS區(qū)域,為了保證系統(tǒng)一直處于ZVS,那么需要系統(tǒng)一直處于感性區(qū)域,否則低于fm頻率點(diǎn)容易進(jìn)入ZCS容性區(qū)域,產(chǎn)生可靠性問題。
諧振頻率確定好之后,還有另外一個(gè)很重要的參數(shù)是k值,也就是激磁電感和諧振電感的比值。比如在通信電源中,k值一般推薦范圍3~5。當(dāng)然,也可以把k值做的更高一點(diǎn),這樣更有利于效率的提高,但是工作頻率的范圍會(huì)更寬,不利于控制。
諧振參數(shù)確定之后,那么如何進(jìn)行諧振電感的設(shè)計(jì)。
首先是磁芯的選取,包括磁芯的材質(zhì)和形狀,比如采用鐵氧體PQ系列的PC40材質(zhì);
然后就是線徑的選取,根據(jù)工作頻率,電流密度等參數(shù)選擇合適的線徑,可以采樣三層絕緣線,漆包線后者利茲線;
最后就是電感線圈的繞制方式,如果能一層完整鋪滿最好,這樣不論是對(duì)損耗,還是漏感,都有好處。
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