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LLC谐振半桥的主电路设计指导 近年来，LLC谐振半桥因为成本低、效率高而且结构简单，获得了电源工程师的广泛认可，从而 迅速在中低功率（100W-2000W）范围内得到了广泛应用。 关于LLC谐振半桥的理论分析，各类论文已经介绍的比较详细，因此在这里不再赘述，仅仅把主 电路参数的设计过程，以及设汁中用到的主要公式分列如下。 一、所需的初始设计条件 LLC变换器仅适用于输入电压波动范围比较窄的高压直流输入场合，因此前级一般有PFC级，且 LLC电路不适合用于需要长保持时间的场合。设计时，所需的初始限定条件主要是： 1＞输入额定直流电压S低工作直流电压V；,_min、S高直流输入电压％_max; 2、 额定输出电压％、额定输出电流 3、 预期的谐振频率 4、 输出线路压降（含二极管压降、PCB走线以及电缆压降）％; 5、 K值（K值的大小将影响到工作频率范围，并对效率略有影响。一般取4-7之间）； 6、 变压器磁芯截而积人与工作磁感应强度Smax,变压器原边匝数副边匝数 二、设计计算过程 1、计算变比 一般來说，为了使电源达到比较高的变换效率，我们会把满载工作点设置在谐振频率位置，或 略有轻微调整。根据LLC变换器的原理，在谐振频率处，电源的传输比=1。 因此，Vin_e-^ = VO+Vd,据此计算出 = = Np Ns V（^Vd 2、H?算额定负载电阻尺，以及折射到原边的负载电阻 3、计算?高输入电压0_ 3、计算?高输入电压0_和S低输入电压时的增益 max min Gmin = 2^(V, +VJ/K_max, Gmax = 2zz(K +VJ/Vz,.min 4、计算临界Q值，一般在计算值的基础上取0.90?0.95倍的裕W:,以保证不进入ZCS区 -般取如+KG?)max5、计算最低工作频率和最高工作频率，分别对应低压输入和高压输入 -般取如+ KG ?) max frminmax(1 + /C (1 ^)) fr min max (1 + /C (1 ^)) ^max ki+尺(l- Gmin 6、计算谐振电感感量Lr,以及谐振电容Cr，和主变压器原边感量Lm 计算时需要注意，谐振电容Cr 计算时需要注意，谐振电容Cr的容fi是一个标准 序列，一般有：8.2nF、12nF、15nF、22nF、33nF、39nF、47nF,而 Lr、Lm 是可定制的。因此我 们一般会通过微调谐振频率和K伉，得到一个精准的Cn以避免非标准序列的Cr带来的不必要 的麻烦。 7、计算振电感的电流峰值lm 8、计算额定输入电压、满载输出条件下的原边绕组电流有效值，和原边绕组电流峰值，以及毎个 开关管的电流有效值 nnsSnR+ 8^2 , nns SnR + 8^2 , Ipk = V2/_, nns mos nns 9、计算副边每个绕组的电流有效值， r = 0 SZ s_rms 1 s-pk 10计算副边整流管的应力平台电压，与二极管电流平均值 10 计算副边整流管的应力平台电压，与二极管电流平均值 11、匕额定=2V。，Az-额定=0.5/ 11、 计算谐振电容电压有效伉、电流有效伉 最《输入电压，满载条件下，谐振电容电压有效伉为: cr-nns2 + ，电流行效值么r-rms cr-nns 2 + ，电流行效值么r-rms = 12、 计算输出滤波电容上的纹波电流有效值 co-rms = ^y-l=0.482x, 13、 一般取实际匝比略大于计算值，使半载以上工作在ffr。可以取实际匝比为： 际=n/0.96 14、 计算原边匝数最小值，从而选定副边匝数。一般需要微调Np的值，以便使Ns接近整数， 使得原副边匝比最接近理论计算值。 2.W眶 2.W眶 Ns=Np/n^ 三、设计注意事项 1、关于K值的选择 K伉，即变压器励磁电感Lm与谐振电感Lr的比值，直接决定了从轻载到满载的频率变化比 值，即! 值，即 ! max 7~ 。K值越大，频率变化范围越大，但是励磁电流峰值将降低，从而减少了满载卜励磁 电流在开关管上形成的导通损耗。但是，频率变化范围太宽的话，也将导致反馈环稳定性设计难 度增大。 因此一般来说，取K值在4到7之间，这样的话可以均衡稳定性与效率。 也有人介绍収K值在2.5?8之间，但是K值大于7以后，实际上对满载效率的影响己经微乎 其微了，因此建议K值不大于7,以便降低调试工作量。 2、关于磁集成 LLC变压器和谐振电感可以采用磁集成的方式来降低成本，并减小体积。 但是，磁集成77式下，变压器的温升一般明显升高，测试的时候耑要注意检验是否满足温度 降额。 另外，磁集成方式下，根据经验，当变压器距离金属机箱壁太近的话（小于5mm）,将会在 机箱壁上形成明显的涡流，导致额外的发热，铁或钢质机箱尤力明显。根据经验，曾经在