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半桥LLC谐振变换器工作原理分析及参数设计
作者:张平来源:《名城绘》2019年第08期
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摘要:分析了半桥式LLC谐振变换器工作原理,给出了半桥式LLC谐振变换器参数设计方法。
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关键词:半桥LLC谐振变换器参数计算设计举例。Abstract:theworki
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LLC谐振变换器能够在全负载范围内实现主开关管的ZVS和二次侧整流二极管的ZCS,满足了DCDC变换器的低损耗高效率要求,在应用中越来越受欢迎。本文以我公司正在研制的DC2460电源模块所应用的半桥式LLC谐振变换器为例,介绍了半桥式LLC谐振变换器的工作原理和参数设计流程。
1、半桥式LLC变换器工作原理分析本文研究的主要是半桥式LLC谐振变换器,如图1所示,Cr为谐振电容,Lr为谐振电感,Lm为励磁电感,D1、D2为变压器副边侧整流二极管。
半桥LLC谐振变换器具有两个特征频率【1】:在不同频率范围内,半桥LLC谐振变换器呈现不同的工作特性。当谐振频率fst0时刻,下开关管Q2关断,Q2导通时已将电容C2电压钳位于零,所以Q2可以实现ZVS关断,谐振电流Irt1时刻,Q1驱动导通,谐振电流仍为Ir由于fst3时刻,关断Q1,Q1实现零电压关断,接下来Q2的导通关断与Q1相似。当变换器的频率fs在fm2、LLC谐振变换器参数设计开关管的ZVS和整流二极管的ZCS对LLC变换器的效率影响较大。要实现开关管的ZVS,励磁电感的电流必须在死区时间内将开关管的结电容放电完毕,电压降到零。同时,对需要关断开关管结电容完成充电。因此,励磁电感电流需满足【2】:
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32试验结果
经试制调试,最终Cr取140
F,Lr取78μH,Lm取250μH,测试开关管上管压波形与驱动电压波形如图4所示。从图中可以看出,开关管两端电压完全降到零,驱动电压才开始上升,实现了零电压导通。实现了设计目标。
4结束语
通过以上的原理分析和设计举例,我们可以看出此参数设计方法是可行的,为半桥式LLC谐振变换器的设计提供了便利。
参考文献:
1南文锐,半桥LLC谐振电路设计与研究。广州,广东工业大学,2017
2张立新,王旭东,李鑫,姜润泽,基于半桥LLC谐振式通信电源的设计。电气传动,2016
3刘一希,基于全数字控制LLC谐振变换器的电动r