可在上、下區(qū)域工作的LLC諧振轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)
[設(shè)計(jì)實(shí)例]
假定Virtual 設(shè)為420 Vdc并考慮到余裕,Mmin 和 Mmax 可采用式4計(jì)算:
考慮到因負(fù)載瞬態(tài)和輸入電壓變化,峰值增益應(yīng)具有一定余裕,增加10%的余裕是比較恰當(dāng)?shù)?,故合理的Mmax 為 1.45。
步驟3. 確定集成式變壓器的匝數(shù)比
利用步驟2中求得的有效輸入電壓Vvirtual 和合理的諧振增益Mfr ,集成式變壓器的匝數(shù)比可由下式求得:
這里,Vout 和 VF分別是次級端二極管的額定輸出電壓和正向電壓降。
如果需要調(diào)節(jié)匝數(shù)比n,可回到步驟2,增加或減小有效輸入電壓Vvirtual即可。
[設(shè)計(jì)實(shí)例]
在步驟2中,Vvirtual 已被設(shè)為420 Vdc。VF 取1Vdc,集成式變壓器的匝數(shù)比算得為:
步驟4. 確定諧振網(wǎng)絡(luò)
利用圖5所示的這種查找表,能夠根據(jù)峰值增益和不同的m值找出正確的Q因子。利用m值和前面步驟中獲得的所需最大增益,可在圖5中選出正確的Q因子。一旦確定了正確的Q因子,諧振網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)就可利用下面的公式求出
這里,Cr 和Lr 分別為諧振電容和電感,Lp 為集成式變壓器的初級端電感。Rac 等于,其中考慮到了次級端二極管的正向電壓降。
這里,Cr 和Lr 分別為諧振電容和電感,Lp 為集成式變壓器的初級端電感。Rac 等于,其中考慮到了次級端二極管的正向電壓降。
[設(shè)計(jì)實(shí)例]
在前面的步驟中,m值選為6,考慮到了余裕的所需最大增益 Mmax 求得為1.45。通過圖5找出的Mmax對應(yīng)的正確Q因子為0.35。
當(dāng)諧振頻率為100 kHz時(shí),諧振電容Cr 的值可由下式求出:
考慮到出廠電容的標(biāo)準(zhǔn)值,一個(gè)22nF的電容就足夠了。Lr 和 Lp 諧振電感的值可由下式求出:
后續(xù)的設(shè)計(jì)步驟和更多的技術(shù)信息
本文簡單介紹了下諧振工作及其LLC諧振參數(shù)的設(shè)計(jì)步驟。不過,尚未提及選擇諧振參數(shù)之后的若干設(shè)計(jì)步驟,比如集成式變壓器的設(shè)計(jì),開關(guān)的額定電壓和電流、二極管和諧振電容的選擇,以及控制器和反饋電路的設(shè)計(jì)。
圖1:LLC諧振轉(zhuǎn)換器的基本電路
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