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LLC谐振槽电流波形

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sm0904
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LV2
本网技师
  • 2010-12-26 20:54:09
10问答币
最近刚刚开始学习LLC,发现其中的一点问题,一直让我想不通,在谐振槽中电容上的电流波形是正弦波(谐振点上),但是为什么励磁电感上的电流波形会是三角波呢,电容和励磁电感不是串联的吗?虽说原理上来说正弦波和三角波相减就是输出电流了,但是两个串联的器件上电流为什么会不一样我还是想不通,请大侠指点。

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励磁电感的三角波是看不到的,除非用单独的变压器,你能看到的流过励磁电感的电流波形就是准正弦。
fuliu6
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LV8
副总工程师
  • 2010-12-26 21:23:54
 
谐振电容与谐振电感的电流是一致的啊,是不是应该叫串并联电路?
sm0904
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LV2
本网技师
  • 2010-12-26 21:34:43
 
大侠,我说的是励磁电感,不是谐振电感,励磁电感上不是三角波吗?
cmg
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  • 2010-12-27 09:02:39
 
励磁电感的三角波是看不到的,除非用单独的变压器,你能看到的流过励磁电感的电流波形就是准正弦。
电源2008
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助理工程师
  • 2011-1-18 10:07:17
 
我想楼主的意思在说,这几个原件是串联在一起的,怎么流过他们的电流会不一样?呵呵
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-18 10:59:20
 
流过变压器的电流,一部分励磁,一部分耦合到次级了。
allen-leon
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  • 2011-1-18 11:59:56
 
不帶載的時候測試出來的電流就是勵磁電流占主要部分,基本上是三角波。。
cmg
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  • 2011-1-18 12:57:34
 
也对。
allen-leon
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  • 2011-1-18 13:03:00
 
剛剛沒找到那時候測試的波形,現在剛找到來,讓樓主和各位看看。。


iweikang
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高级工程师
  • 2011-2-21 14:03:25
 
上图电流波形波峰波谷中为什么有个突然下降的波形啊?什么原因造成?
allen-leon
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  • 2011-2-21 14:25:15
 
上下臂的死区时间,电流在转换方向中。。。死区时间内谐振腔循环能量维持不够,电流跌落。。
iweikang
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LV6
高级工程师
  • 2011-2-22 11:51:52
 
那该属于不正常现象吧?该如何改进?
cmg
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  • 2011-2-22 13:42:48
 
不对,是变压器的的分布电容造成的。
allen-leon
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  • 2011-2-22 14:31:05
 
oh??变压器的分布电容如何造成这个现象?请大侠细说。。 。。。。。。
cmg
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  • 2011-2-22 15:29:57
 
画个图最好说。电流探头测量的是励磁电感和分布电容的合成电流,而不是真正的励磁电流,当中间点的电压变化时分布电容会充放电,这个电流就是那个缺口的电流。其实从这个缺口也可以计算出电容分布电流。
allen-leon
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  • 2011-2-22 17:30:31
 
你这个分布电容包含变压器层间电容,PCB分布电容,还有谐振电容??
cmg
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  • 2011-2-22 18:17:13
 
不包括谐振电容
Preston
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副总工程师
  • 2011-2-22 18:20:47
 
这个分布电容,是不是应该计为变压器分布电容和电感分布电容的串联。。。
变压器和电感是串联关系,如果仅是变压器的分布电容充放电,电流变化率会受电感电流限制的吧。。。
cmg
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  • 2011-2-22 21:29:35
 
那要看电感和变压器是怎么做的,如果分开可以这么认为,但目前很多是合二为一的。
shixianghua
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本网技师
  • 2012-6-28 15:56:53
 
郭大师,我总算找到您了,我在做全桥LLC,现在我的电路中,电流波形很不好,在fs<fr时,即非连续区内,我的电流都震荡的很厉害,不像网上的很多帖子论坛中放出来的波形那么好,都不存在震荡的。我的这个到底是怎么回事啊,我分析了一下,未果,完全不知道该如何抑制,不知道郭大师,可否经手过此种情况?求指导。
easy126
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本网技师
  • 2012-10-27 02:54:18
 
是变压器的寄生电容造成的,请优化变压器设计
guojiyan_28
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助理工程师
  • 2012-10-27 16:36:47
 
我也遇到相同的情况,就是变压器次级电流为0时,初级电流会振荡,一直没有找出原因,请高手帮忙,谢谢
guojiyan_28
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助理工程师
  • 2012-10-27 16:38:58
 
我觉得跟变压器没有关系
guojiyan_28
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助理工程师
  • 2012-10-27 16:34:34
 
我也遇到相同的情况,就是变压器次级电流为0时,初级电流会振荡,一直没有找出原因,请高手帮忙,谢谢
guojiyan_28
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助理工程师
  • 2012-10-27 16:25:06
 
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-27 10:11:02
 
你要先分清谐振电感合励磁电感!
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-27 10:11:20
 
和谐振电容串联的是谐振电感!
Coming.Lu
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  • 2010-12-30 22:21:34
 
因为变压器端电压是方波,所以变压器励磁电感上是线性变化的,也就是三角波。
当然,是单独的励磁电感上才能测到三角波了,如果是集成的,那还要加上一个正弦波的电流。
allen-leon
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  • 2011-2-21 14:23:43
 
空载时候激磁电流占主要部分,表现为三角波。。
满载时候谐振电流占主要部分,表现为正弦波。。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-2-22 14:37:34
 
三角波实际上是正弦波中比较接近直线的一段吧?
空载的时候,开关频率高于谐振频率,开关管的切换动作把正弦波打断了,所以看起来似乎就成了三角波。
Preston
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副总工程师
  • 2011-2-22 15:07:47
 
不是的吧。
因为变压器励磁电感近似为理想电感,两端电压固定的时候励磁电流是直线上升的。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-2-22 15:31:51
 
问题是电感串联了电容,如果开关频率和谐振频率相差足够大,那么电容的影响可以忽略,否则就应该是按正弦规律变化的。
事实上,当我们连续调节负载电流,就能看到从正弦波到几乎是三角波的过渡过程。如果你自己做一下这个实验,大概你就不会认为那不是正弦波的一个片段了。
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2011-2-22 16:12:41
 
我天天调LLC好不。。。
LLC的最高频率一般也就是谐振频率的3倍,再高的话增益变化有限,只能靠间歇工作来调压。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-2-22 17:11:58
 
那你能说所谓的三角波,不是实际上的正弦波中的一段?
三倍频率还不足以把那条线完全拉直吧?还不能完全忽略电容上的电压变化吧?电容上的电压变化就意味着电感两端的电压也在变化吧?那di/dt还是常数吗?
当然,如果频差再大,的确可以认为电流的变化斜率是一个常数,波形是一个三角波。
allen-leon
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  • 2011-2-22 17:27:38
 
根据LLC变压器模型,轻载时谐振电流分量太小,激磁电流一直存在的,呈线性变化,只是在轻载时由于谐振电流分量太小,主要体现为激磁电流--》三角波,不知道你们还在讨论啥。。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-2-22 18:34:14
 
重载的时候,励磁电感和负载并联(当然要考虑变压器的变比),这实际上导致等效串联电感降低(把LR并联回路转换成等效的串联回路),这时候串联谐振频率较高,接近Lr和Cr的谐振频率。
空载的时候,总电感量等于Lr+LP,串联谐振频率比重载的时候低得多——这是我没考虑到的问题。
由于LP数倍于Lr,所以当轻载的时候,开关频率和谐振频率之间的差异并不是前面说的3倍,而是10倍左右,所以di/dt的斜率比前面考虑的更接近常数。

当然,如果一定要坚持认为这是正弦波的一个片段,从理论上讲肯定是没有错的(大约只有1/20周期),但实际上合理想的三角波也足够接近了,认为是三角波肯定也是恰当的。
allen-leon
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  • 2011-2-22 19:06:55
 
我不认为这是正弦波的一个片段,呵呵,意思是不是谐振电流的一个片段。。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-2-22 20:06:32
 
呵呵……
从理论上讲只要电感上串联了电容,那么当在上面加上一个固定电压,那么电感电流的上升就不可能是一条直线,因为电感电流给电容充电必然会改变自身的两端电压,最终这个电流的变化规律肯定是按正弦波的规律变化。
只不过,当加上电压的时间足够短,远小于LC谐振频率的时候哦,仍然坚持按正弦波的规律去分析这个电流是没有实际意义的,因为这只会有一个很小的误差。
就像我们讨论的这个问题,因为电压存在的时间只有大约二十分之一个周期(估计值)。如果按二十分之一机算,那么误差只有不到1%,不要说肉眼看不出来,实际计算的时候也是可以忽略的。

实际上我已经认可把这个波形看做三角波,只不过有点嘴硬,坚持说自己也没错而已。
或者,这儿两种看法其实都没有本质的差异。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-2-22 22:12:22
 
说来说去都说糊涂了。
这会儿才反应过来,我当初为什么会坚持认为这个波形任然是正弦波的一部分了:
在谐振点(重载),电感电流应该是一个完整的正弦波;随着负载减轻,这个波形逐渐变成了被切掉一块的正弦波;直到空载,波形变成三角波。
不过,我们也可以这样看:把这个过程中所有的波形都看作被切割了的正弦波形,那么这个过程将是一个平滑的,连续的过程——事实不正是这样的吗?
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2011-2-22 22:45:39
 
其实,带载以后,无论轻载重载,工作频率有可能基本不变的。
所以,你的“切割”的说法,不是很好。。。
只有当变压器变比固定,输入输出电压比变化的时候,才会出现你说的在不同位置“切割”的波形。。。
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-2-22 23:25:41
 
其实,争来争去最后都不知道争什么了。
我写着段话,只是说我当初是怎么考虑的,并不影响结论。
事实上,理想的正弦波和理想的三角波都是不存在的东西。
轻载时候LLC的电流波形更接近哪一个还是一个问题呢,毕竟两者的误差已经不到1%了,稍有一点畸变结果就不一样了,何况磁芯本来就是非线性的。
ckj_ck
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LV8
副总工程师
  • 2016-5-5 20:26:51
  • 倒数4
 
哈哈,赞同赞同,真是详细到位的解读啊,正弦即精确的判断,三角即近乎精确的判断,差异只在到底是认为,电容(或励磁电感)上的电压是完全不变,还是只是几乎近似不变的,实际上是有那么一点点变化的,然后就是变化的di/dt,在接着就是解微分方程的事情了~ 本帖最后由 ckj_ck 于 2016-5-5 20:28 编辑

sieben
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LV3
助理工程师
  • 2019-6-2 21:47:07
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其实都对,只不过你们两个一个从真实的物理情况来分析,一个从电路理论来分析罢了。(真实物理情况是没有激磁电感这个东西的,但是电路理论为了能够描述,引入了激磁电感)
星宇
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版主
  • 2011-2-22 22:56:50
 
这个是与你的频率有关的,当感抗远大于容抗时电流以就是三角波的!
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2011-2-22 19:13:06
 
我承认你说的很有道理。
大概就是这么回事。
nisem.wang
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LV2
本网技师
  • 2011-6-8 18:28:00
 
请指教,开关频率和谐振频率之间的差异怎么就10倍?&nbsp;&nbsp; 在做K值取值时,一般Lp/Lr会做在3~6之间。&nbsp; 无解你的10倍怎么冒出来的。
waterayay
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高级工程师
  • 2013-1-23 17:24:21
 
大工
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  • 2014-6-17 15:21:22
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排队。
roc171
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一直关注中
djsf-22
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好厉害
tonyleu
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初级工程师
  • 2014-6-18 11:02:07
  • 倒数7
 
LLC估计只有这些高工才能搞清楚,理论不太好懂
大工
  • 大工
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初级工程师
  • 2014-6-18 13:52:03
  • 倒数6
 
在这里看到水哥,荣幸呀。
ckj_ck
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LV8
副总工程师
  • 2016-5-5 20:23:08
  • 倒数5
 
我一直都是从公式推导去直接理解的L和R并联,在和lc串联的时候,谐振频率降低的现象,除非是极限情况,很容易就理解了,不需要推导公式。
但是您说的,把LR并联回路转换成等效的串联回路,我感觉,这貌似会是一种十分直观,并且计算更加方便很多的方法,不知阁下能否提供相关资料拜读一下如何等效?
ckj_ck
  • ckj_ck
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LV8
副总工程师
  • 2016-5-5 21:03:57
  • 倒数3
 
我试着用等效阻抗推导了下等效电感和电阻串联,然后求导看了下单调性,的确和预想的一样,特别直观,等效串联电感随着原电阻的增大而增大,等效串联电阻先增大后减小,真是受益匪浅,感谢
熊紅
  • 熊紅
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高级工程师
最新回复
  • 2019-6-4 23:02:15
  • 倒数1
 
謝謝分享,學習了
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