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【龙腾原创】电路中的隔直电容

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YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 11:55:17
只所以发这个帖子,是因为刚调试的一款模块,让隔直电容给折腾的够呛,根本没想到是隔直电容的原因,具体情况最后再一起讨论,先看看隔直电容的工作原理及参数的选择
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 13:40:17
 
隔直电容的作用,不是防止伏秒不平衡的发生,而是当发生伏秒不平衡的时候,将付秒不平衡校正过来,防止付秒不平衡的恶化。就好比是处于波谷的小球,当偏离重心最低点的时候,重力会将小球拉回到最低点。
qq775068
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高级工程师
  • 2014-3-8 14:04:49
 
说到隔直电容,上次调试一逆变焊机,输入电流波形总是在一些功率点不对称,当时纠结了很久 但是最后也没能解决 不知道大家在调试全桥拓扑是有没有出现类似情况。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 14:51:30
 
电流型控制模式还是电压型控制模式?
long223349
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  • 2014-11-2 19:50:56
 
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smallzhao
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本网技师
  • 2019-10-23 16:44:53
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大师  看了帖子有个问题想咨询你以下,我看了网上所有的帖子都是关乎于隔直电容的容量,但基本没有
smallzhao
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LV2
本网技师
  • 2019-10-23 16:46:55
  • 倒数5
 
大师  看了帖子有个问题想咨询你以下,我看了网上所有的帖子都是关乎于隔直电容容量的,但几乎没有提及到
电容的电流,网上也似乎没有公式来计算,一个电容到底能通过或者允许通过多少电流这个如何知道,而且我查
了电容规格书也没有表明,只是有个dV/dt参数
YTDFWANGWEI
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  • 2019-10-24 08:17:40
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正规的电容,应该有允许电流的指标吧?
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 21:14:56
 
好不容易弄个电脑,利用自己不熟悉的软件画个图,没有图真的很难说,为了说明简单,以硬开关为例进行分析(软开关的原理不一样,但对于电容原理分析是没有区别的
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 21:17:58
 
在正常工作情况下,Q1\Q4同时导通,Q3\Q2同事导通,导通时间是一样的。变压器承受相同时间的电流相反的充电,所以电容上的直流电压为零。对于伏秒平衡的作用为零。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 21:25:17
 
当两路导通时间不一致的情况出现的时候,假设Q1Q4导通时间大于Q2Q4,那么对于电容来说,从左向右流动的电流持续时间会大于从右向左流动的电流的持续时间,那么电容被充电与被放电的时间不一致,电容上电压就会出现一个直流偏执,很明显,充电时间越长,电容上电压就会越高,那么电容上的直流电压偏置i就,是左边为正右边为负。这样,当Q1Q4导通的时候,变压器两端电压为母线电压减去电容偏置电压,而Q2Q3导通的时候,变压器两端的电压为输入电压加电容两端的偏置电压,这样就实现了导通时间端变压器两端电压高,导通时间长的变压器两端电压低,从而实现了最终的负秒平衡。
qq775068
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高级工程师
  • 2014-3-9 10:16:21
 
我用的是电流控制的,看了你的解释,懂了一点点。得找时间好好看看相关的资料,谢谢
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-9 10:31:14
 
我觉得,电流型控制用隔直电容好像属于画蛇添足,我顶楼提到的问题就是电流型控制,加了隔直电容造成我一直没调出来。
qq775068
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LV6
高级工程师
  • 2014-3-10 21:59:36
 
额 是这样吗,我用的控制IC是UC3846,控制板是成型的电路,都用过很多次了,而且一直都有隔直电容的。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-10 22:08:53
 
电流型控制,并不是说不能加隔直电容,我指示觉得,电流型控制没有加隔直电容的必要。这也是个人的感觉。
我是谁
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副总工程师
  • 2014-3-10 22:44:54
 
为何不用呢?峰值检测实现了电容的功能?避免磁通的不平衡?
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-10 23:01:25
 
一般来说,电流型控制,与电流信号比较的是电压环误差放大器的输出,当发生偏磁的时候,电流上升速度比较快,在较短时间内达到误差放大器输出,MOS管提早关端,这样也会避免偏磁的产生。
zcyzvs
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  • 2014-3-11 10:59:24
 
纯正的峰值电流模式控制,是不可以加隔直电容的,因为二者的调整机理是打架的,再者你都采用了峰值电流模式控制,还加隔直电容,那简直设计的错误,材料浪费,电路原理没有搞清楚。
加了过多的斜坡补偿,会导致电路呈现 了电压模式控制,所以,你的3846估计是加了过大的补偿吧,或者你的励磁电流太大了,励磁电流太大(励磁电感过小),电路也会丧失峰值电流模式的功能。
写了2次啊,提交失败啊,怎么搞的啊。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-11 11:22:38
 
如果斜坡补偿过大或励磁电流过大进入电压控制模式,那么就需要隔直电容啊。
huhushuai
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  • 2014-3-26 20:06:54
 
真理必辨不明,大家多讨论讨论。
long223349
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高级工程师
  • 2014-11-2 21:49:22
 
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YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-29 09:20:51
 
电流型控制由电流信号与误差放大器输出比较决定占空比,如果出现偏磁,电流增大自然提早关闭脉冲,减小伏秒。
linchongjie
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  • 2014-3-11 13:36:34
 
有峰值电流控制和平均电流控制两种
linchongjie
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高级工程师
  • 2014-3-11 14:16:47
 
这个道理讲得通俗明白,楼主辛苦了。。我传一份资料大家看看,关于隔值电容
隔直电容在逆变电源中的作用.pdf
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-3-22 20:39:59
 
挺好的资料
jlljh
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本网技师
  • 2017-10-17 16:10:52
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说的真好
fjfhjmh
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  • 2014-3-11 17:00:39
 
不错,什么软件?
THTTH1982
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  • 2014-3-16 00:57:33
 
感觉调机,用这个电容好些.在这里主要是起交流通道,也防止磁不平衡.
miaochengshi
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本网技师
  • 2014-3-8 21:31:35
 
电路图是什么软件画的?

YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 21:34:13
 
用惯了99SE,咋以用altium,连元件在哪里找都找不到。。
linchongjie
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高级工程师
  • 2014-3-11 13:59:09
 
可以用CAD画
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-11 14:11:38
 
更不会用了,还是等回去用习惯的软件来画吧,呵呵。
linchongjie
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高级工程师
  • 2014-3-11 14:22:04
 
问下坛友,有没有电气设计,调试在行同时还会结构设计的啊 ?
fjfhjmh
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  • 2014-3-11 17:01:19
 
orcad?还是?
THTTH1982
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  • 2014-3-16 00:56:22
 
就用99画呗.
miaochengshi
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本网技师
  • 2014-3-8 21:32:24
 
有时候调试真的要看运气,可能怎么调都调不好,又有时候可能很容易就调出来了
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-8 21:35:22
 
真的,不知道你们做电流控制型全桥电路的时候,是否会加隔直电容?有没有碰到过什么问题?
linchongjie
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LV6
高级工程师
  • 2014-3-11 14:25:40
 
我做的电流0-额定可调的那种,加PID反馈。一定要加隔直电容啊,一组全桥做到了60KW,就是散热要求高用的水冷
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-9 08:03:14
 
隔直电容的选择:隔直电容越小,调整付秒不平衡的速度就快,但是电容过小,电容上电压波动就大,我们知道电容上电压与变压器原边电压之和为母线电压,经常有网友问,为什么自己的电路副边整流后波形不是方波而是变成了逐渐下斜的梯形波,这就是隔直电容取的过小了的结果。
tlc0927
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LV6
高级工程师
  • 2014-3-9 09:27:13
 
以前做不对称半桥的电路,隔直电容也是费了好多时间试凑的,好像有些华中科技大学的论文有关于隔直电容的计算推导,记的不是很清楚了,有时间再查查
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-9 09:36:11
 
容量选择还好说,主要是耐压一直没搞明白
linchongjie
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LV6
高级工程师
  • 2014-3-11 14:19:30
 
起码800V吧,呵呵。不然炸管之后还得坏电容啊
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-11 09:48:25
 
隔直电容在电路中,会有交变的电流流过,在电容两端产生对称的类似三角波,如果电容选的过大,对于抑制偏磁的动态性能将不利。但如果电容选的过小,电容上纹波电压将会较大,变压器绕组电压将不是方波,对于电源设计不利,因此一般选择电容纹波电压为母线电压的10%-15%左右。
隔直电容的选择,我一般按照一下方式估算即可:计算最大负载最低输入下的原边平均电流,计算原边励磁电流,两部分相加得到电容充电电流,然后根据cu等于it计算,其中u为电容纹波电压,选择母线电压的10%-15%t为最低输入电压下电容充电时间。通过这种粗略计算的到的电容基本满足要求,调试过程中可以根据需要微调。
linchongjie
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LV6
高级工程师
  • 2014-3-11 14:13:00
 
因为我是专做全桥的,对于隔值我想补充两句,隔值的公式如下:


一般是选取5%-10%,百分之十我都觉得多,一般是5%。如果电感有个伏妙法则的话,电容就有个安妙法则。电感,电容它们是对偶性质的,电容充放电公式在精通开关电源设计第20页。。一般我宁愿加大频率,选大一点的模块,也不愿减小电容,效果不怎么好。损失了占空比
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-11 15:17:35
 
是,我如果电容太小,变压器两端就不是类似方波,就不能简单用占空比表达输入输出的关系,我说的10%,是电容两端的峰峰值(从计算公式可以看出来),折算到整流后,只占方波电压的5%,不知道你的5%是对于谁来说的
刚看了你的公式,是我说的一半。
电台司令33
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LV8
副总工程师
  • 2016-6-8 16:19:58
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王工,我现在有个全桥的项目,输入电压16-40V,输出12V/50A,变压器匝比1:1:1,计算最大占空比为0.375,16V输入时的原边平均输入电流为54.3A,开关频率175K,按照你这个公式,C=Iavg*Dmax/(0.1*Vinmax*fs),得出C等于73uF,这有点太大了吧?实际使用中能用这么大的?
chenyu2010221
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LV6
高级工程师
  • 2016-7-24 15:51:18
  • 倒数8
 
请问下你的隔直电容用的哪种,可以给个链接不?
fjfhjmh
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LV8
副总工程师
  • 2014-3-11 17:04:35
 
看不太懂这个
hugelaser
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LV4
初级工程师
  • 2014-3-11 14:38:48
 
这个得顶下,电容耐压值怎么算呢?
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-11 19:09:27
 
问的好,我只知道,由于电容串联在变压器原边,所以原边的所有电流都必须流过隔直电容,所以电容的电流可以按照这个来选择,一般情况下可以选择多个电容并联,问题就是这个电容的点啊,从理论上来说,在正常情况下他两端电压是很低的,对于一个400V的PFC输出来说,电容两端电压最高也不过几十付,但是在发生付秒不平衡的时候,电容电压就会发生变化,至于是多少好像不好确定,所以我选择的时候,都是按照母线电压来选择,不知道大家是按照什么来选择的。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-11 23:37:58
 
按照母线电压来选择.......也许在某些特定的情况下会显得余量不足。
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-12 09:11:13
 
谢谢寿工指正,描述的有错误,w本来想说的是以母线电压为参考来选择,也就是像我们400v输入的桥式电路,要选择500到600v的管子,而不是母线电压是多少就选择多少耐压的电容。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-12 20:41:51
 
我也觉得可能只是个笔误。
一花一天堂
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LV8
副总工程师
  • 2014-3-12 08:09:37
 
cx123
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LV6
高级工程师
  • 2014-3-12 11:12:49
 
晶纲禅诗
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  • 2014-3-12 20:44:26
 
突然想到,隔直电容的等效分布参数尽量要小,否则电容有温升。
inocencelove
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  • 2014-3-15 00:44:35
 
寿工 请问 隔直电容的选择 跟频率有关系吗
1. 比如全桥硬开关 死区的时候 隔直电容和漏感的震荡
2、其中一个桥壁导通的时候,隔直电容和副边折算到原边的电感
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-15 08:30:55
 
隔直电容的选择肯定跟频率有关,但却不是这些频率的关系,从前面的公式可以看出,频率越高容量可以选择的越小
1.死区的时候,隔直电容是跟管子输出电容串联,而隔直电容远大于输出电容,所以隔直电容可以忽略。
2.不懂。
inocencelove
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副总工程师
  • 2014-3-15 10:20:57
 
f高了,电容充电时间会小,肯定可以选小点的啊
我是想问:不论是导通区间、还是死区,隔直电容选取不当,会不会造成主电路震荡
关于2我表述不清啊:貌似LLC的软开关就是隔直电容跟变压器震荡实现的吧 如果做硬开关电路选取不当会不会造成主电路震荡的呢
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-15 16:43:04
 
如果电容选择错误也会谐振,但参与谐振的参数与普通硬开关的参数差别可要大的多吧。。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-15 20:55:10
 
在LLC电路里,“隔直电容”与外置的L(或漏感)串联谐振,利用频率变化与对应的谐振曲线阻抗不同
来达到输出稳压的,LLC的C的容量选取与全桥隔直电容C的容量选取是两个不同的概念。全桥隔直电容容量
我个人偏爱选择适当大一点,并用多个小容量电容并联。全桥电路里的尖峰振荡一般来说与隔直电容容量的关系不大。
zhojianjin
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  • 2014-3-15 22:41:14
 
用大了,会不会比较热
inocencelove
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  • 2014-3-16 00:36:45
 
不会 充放电电流值不变的,而且大电容功率等级更大,耐电流更大
hugelaser
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  • 2014-3-16 12:01:32
 
禅师你好,对于开环LLC,Lr是不是越小越好呢。但是如果Lr很小,隔直电容C又比较大。这两者如何权衡呢。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-16 20:12:42
 
不知你的开环LLC是应用在什么场合的?
powercheyne
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  • 2014-3-16 21:36:02
 
大师,不知道你们见过没有,有点隔直电容上换并有电阻,可以更好的抑制偏磁,是什么道理呢?
晶纲禅诗
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  • 2014-3-16 21:56:40
 
不要叫我大师哦!
很多全桥电源的隔直电容上是并有一个功率电阻的, 个人的理解:1. 可以放掉可能储存在电容里的电荷;
2. 因为放掉了电荷,可以防止特定情况下因电荷非正常泄放引起的不良后果。
至于并电阻能更好抑制偏磁,我也不太了解。
powercheyne
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  • 2014-3-17 21:57:24
 
谢谢!
hugelaser
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  • 2014-3-16 23:00:03
 
LLC用于降压和隔离,输入600V,输出500V的场合。
另外想问下,开环LLC能移相控制么,比如通过移相,使得开环LLC输出100-500V可变,这样子有利于后级Buck电路的调整。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-16 23:24:05
 
最好有图,这位兄弟的思路挺独特的
开环的话,感觉Lr不能太大的。在桥拓扑里有Lr存在,有利于“零电流”开通。
移相的话,输出得加电感,拓扑需要。试一试也许更有说服力!
hugelaser
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  • 2014-3-18 08:50:35
 

hugelaser
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  • 2014-3-18 08:56:21
 
禅师请看,全桥输入为整流后电压,约为700V,经过开环LLC隔离降压为600V,再经过一级BUCK变换为100-500V可调输出,PWM控制均采用数字控制.
现在有两个问题:
1.开环LLC参数如何设置;
2.能否通过移相控制使得LLC全桥输出可变.比如BUCK输出要求为200V,那么全桥LLC能否移相使得输出为250V,这样对后级效率有利?
晶纲禅诗
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  • 2014-3-18 22:05:05
 
初步觉得,开环LLC的Lr、Cr的参数设置与开关频率、传输功率相关。
不知用[移相模式去控制LLC电路]的目的是什么?

hugelaser
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初级工程师
  • 2014-3-19 09:57:14
 
移相模式去控制LLC电路的目的在调节输出
比如Buck后级输出要求是100V,那么就调节开环LLC的移相使得开环LLC这级输出120V(假定)。这样子后级Buck的效率相对会高点。
特种电源
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  • 2014-3-20 22:22:15
 
移相模式去控制LLC电路的目的在调节输出-------第一次听说
powercheyne
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  • 2014-3-21 21:57:47
 
LLC在宽范围输出时负载较轻且电压较低时为了稳压就可以使用移向控制,且不使ZVS丢失,这种控制方式在很多年前就有了。所以使用移向控制并不稀奇,简单仿真看看,应该很明白。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-21 23:02:02
 
我是指用移相模式去控制LLC电路的这种控制模式的优势是什么,相比控制频率变化有什么明显的综合优势?
[比如Buck后级输出要求是100V,那么就调节开环LLC的移相使得开环LLC这级输出120V(假定)。这样子后级Buck的效率相对会高点。]-------这时第一级的效率是否下降了,着重考虑最后的综合效率,还是后级BUCK效率更重要?
powercheyne
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  • 2014-3-22 20:29:15
 
大师,若让LLC一直工作在移向模式上,我不知道和调频相比有什么优势。LLC电源都是工作在调频模式,好像还没有让LLC一直工作在移向的模式上,那直接用移向全桥应该算了。通讯电源输出电压电压宽,在低输出电压和轻载情况下才使用移向来控制电压,其他情况下一只都是调频的。
晶纲禅诗
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  • 2014-3-22 23:36:37
 
细想了一下,忽然觉得,调频结合移相能很好的解决MOS管的[最高实用频率限制]与宽范围稳压的矛盾,又能保持连续的ZVS,的确是好办法。

司马仲达
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总工程师
  • 2014-6-11 17:27:10
 
你说的移相LLC是什么?请教一下,能否发个PDF上来,学习学习,涨涨见识
xiaodeng1992
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  • 2014-3-17 15:18:36
 
看你们说的有点深奥
hwx-555
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  • 2014-3-17 16:29:36
 
小电容有大智慧
YTDFWANGWEI
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  • 2014-3-22 08:37:58
 
还有就是,是不是电压控制型的半桥,一定要在变压器原边串联隔直电容呢?不一定,这个要看具体情况,如果你的输入就是直流,那么半桥的分压电容就没必要用电解电容了,用薄膜电容即可,这个时候,分压电容就等效于隔直电容。所以就没必要再去串联隔直电容了。
司马仲达
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总工程师
  • 2015-11-2 13:30:40
 
请问,我的电路去掉隔直电容电源响可能是什么原因。
电流模式的加上隔直电容,会不会引起电路某种的“不适”?
小蚂蚁的小
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  • 2021-2-25 09:39:22
  • 倒数2
 
这个大多数是调试,试验得出的,但没找到相应的理论依据,不知版主有没有相关资料呢?
YTDFWANGWEI
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最新回复
  • 2021-2-25 15:23:33
  • 倒数1
 
可以自己分析,直流输入的话,输入就不需要大的滤波电容,那么两个分压电容就可以满足动态的要求。
司马仲达
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  • 2014-6-11 17:29:04
 
楼主,刚把你这个帖子从头到尾一口气看完了,弱弱的问一下,题目出出现的“[size=14.399999618530273px]让隔直电容给折腾的够呛”的问题,到底是什么问题呢
batteryli
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  • 2014-6-11 17:51:34
 
XIAOTU80
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  • 2015-11-3 08:13:35
 
以前见有源滤波器上也用的大的隔直电容
小胜
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  • 2015-12-6 10:35:43
 
电路中的隔直电容,有没有具体的选取标准
YTDFWANGWEI
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  • 2015-12-7 08:38:49
  • 倒数10
 
具体问题具体分析,这个世界上没有统一的东西。
zhuxiaomeng1
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  • 2019-12-1 21:52:48
  • 倒数3
 
很好,谢谢楼主分享
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