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未解决

薄膜电容在LLC里面有多大的作用?

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masterhope
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副总工程师
  • 2018-6-3 18:30:50
10问答币
看到一个半桥LLC电源,48V30A,谐振频率75K,输出先经过4个10uF(CL21-106K100J)的薄膜电容滤波,然后经过一个2uH的电感,再到这个大电解电容560uF。按照一般的设计,这么大的输出电流,如果整流出来直接电解电容滤波,那估计得几千uF甚至上万UF的电容才能将这个纹波压下来,但是现在先用这个薄膜电容先处理,然后再用这个电感,最后用了一个小容值的电解,也能满足要求(当然我没有测试其输出纹波)。关这个薄膜电容放在这个位置处理LLC输出的纹波电流?起到多大的作用呢?谢谢!和电解相比,性价比和性能又如何?
未命名.JPG
nc965
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  • 2018-6-3 20:58:30
 
可能是热考虑
zhuliu09
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-4 09:46:29
 
LLC低压大电流输出时,这种用法很常见,更多的是采用贴片电容代替薄膜电容(你这里电压有点高,所以采用薄膜电容可能更合适一些),那个电感必须要很好,一般不超过几十nH,这样可以通过这些低ESR的电容滤除LLC的开关次电流纹波,可以有效提高效率和降低输出纹波。
masterhope
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副总工程师
  • 2018-6-4 11:34:44
 
这些薄膜电容可以承受很高的纹波电流?会不会发热严重?因为LLC二极管输出的纹波电流是很大的。
willeon007
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初级工程师
  • 2018-6-4 17:03:58
 
这个电容通过了大部分的电流纹波,发热厉害,选型时要考虑纹波电流和温升,留足裕量,不然容易失效,很多小厂家做这样的电路设计,去实测一下,温升都是超出电容的使用范围的,完全不靠谱。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-4 22:01:09
 
已经见到两个LLC,输出都是采用这样的做法了。加一串薄膜,然后再来一个小容值的电解。也不知道和全电解对比,效果那个更好?成本那个更高?
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2018-6-4 21:58:41
 
“电感必须要很好”指的意思是??
zhuliu09
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副总工程师
  • 2018-6-5 09:26:57
 
应该是很小。
Coming.Lu
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  • 2018-6-4 17:12:45
 
LLC纹波电流大,加上电解不争气的一种变通用法。
也不知效果怎么样,会不会对LLC有点什么影响。
masterhope
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副总工程师
  • 2018-6-4 22:03:28
 
据说这样做可以降低后面电解的应力,原本可能需要几千uF的电解,用了这一堆薄膜之后,后面这个电解就可以降到几百uF了。
nc965
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  • 2018-6-4 22:09:17
 
总容量减少是电感的功劳,不是薄膜的功劳。
Coming.Lu
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  • 2018-6-5 08:13:00
 
我想知道的是,体积和成本有没有减少。
nc965
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  • 2018-6-5 10:28:14
 
适当配置可以减小体积和成本,但要增加环路难度。
Coming.Lu
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  • 2018-6-5 12:32:14
 
电压采样是采的电解那里吧。
如果是这样,确实环路难度增加了。
willeon007
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初级工程师
  • 2018-6-5 15:03:33
 
体积能减小,薄膜电容相对于电解,能承受更大的纹波电流,ESR更小,发热小
Coming.Lu
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  • 2018-6-5 15:24:41
 
然后,薄膜电容那里会有很大纹波电压,对吧。
那会不会对LLC工作状态有影响呢。
willeon007
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LV4
初级工程师
  • 2018-6-5 17:00:11
 
大的电流纹波必然会产生大的电压纹波,对LLC工作状态是没有影响,跑下仿真就很直观。
Coming.Lu
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  • 2018-6-5 19:30:44
 
没影响的话,那这种变通也还行,算是一个对付LLC超大纹波电流的一个办法。
huhan0609
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高级工程师
  • 2018-6-5 08:52:31
 
确实是这样,但是环路特性就发生了变化。
deep_thought
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副总工程师
  • 2018-6-5 15:09:27
 
所有15A纹波电流全流过这些薄膜电容。有一定的高频纹波电压降在薄膜电容上,然后通过后级L,C滤波(后级LC转折频率在4.8KHZ左右,可以很好滤除75KHZ的高频纹波)。满足输出低纹波。
CL21系列是普通聚酯薄膜电容,ESR损耗较大,可能会有发热问题。最好用CBB聚丙烯电容,但是这个价钱会贵一些。
powercat
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LV6
高级工程师
  • 2018-6-5 22:26:44
 
如果不要这个电感L,只用薄膜电容+后端电解,是否差不多的效果?
deep_thought
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-6 08:23:13
 
如果没L, 输出纹波电压会高很多(估计5倍以上)。而且电解上也会有大的纹波电流。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-6 23:27:04
 
那问题来了,因为在LLC拓扑里面,输出是没有这个滤波电感的,因为有资料提及如果副边加了这个滤波电感,折射到原边可能会对谐振过程带来影响。现在如果要加这个滤波电感,那么感值如何定?太小了没有用,大一些又担心对原边谐振腔的影响,咋办?
nc965
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  • 2018-6-7 06:20:19
 
建议做设计的工程师,严格区分拓扑电感和滤波电感。
deep_thought
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-7 11:02:10
 
如果电感足够大(譬如>1uH,让这个感抗远大于薄膜电容的ESR阻抗),谐振电流就基本不流过这个滤波电感,那么这个滤波电感就不在谐振电路工作回路中。这个滤波电感只流通负载电流。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-7 13:45:40
  • 倒数10
 
不是很理解,麻烦指引指引,谢谢
deep_thought
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-7 14:11:27
  • 倒数9
 
不明白那一点?交流信号有对应的交流通路,根据交流阻抗决定分流的比例。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-13 09:58:17
  • 倒数8
 
明白了!谢谢!
听有电容厂家的技术支持说1uF的薄膜电容,可以流过1A的交流纹波电流。这个说法靠谱吗?
deep_thought
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副总工程师
  • 2018-6-13 10:33:35
  • 倒数7
 
根据使用的薄膜介质的材质和生产工艺而定,一般供应商会在规格书中有对应的数据或曲线指标说明。纹波电流这个指标还跟实际的工作频率和电容自发热有关。常用介质材质有聚酯,聚丙烯,聚氯乙烯等,性能差别比较大。电极工艺有金属化镀膜和普通。金属化镀膜的耐冲击很差的,不能用于高dV/dt场合,所以要仔细看清楚规格书来确定适用与否。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-13 23:25:43
  • 倒数6
 
今天咨询了一下法拉,对方技术支持说最好建议用金属化聚丙烯薄膜,因为相比起聚酯薄膜发热量比较小。
deep_thought
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副总工程师
  • 2018-6-14 13:01:41
  • 倒数5
 
恩。
masterhope
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副总工程师
  • 2018-6-14 14:01:06
  • 倒数4
 
但是大虾你上面说的"金属化镀膜的耐冲击很差的",这样的话用在LLC输出整流端,会不会存在问题?
deep_thought
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LV8
副总工程师
  • 2018-6-15 11:50:14
  • 倒数2
 
用在LLC输出没有什么冲击。可以。
xkw1cn
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  • 2018-6-5 15:10:06
 
这是零电流电路。LC充电过程,可以满足在负载电流为0时;一次功率管关断和二次二极管零电流下无损恢复。
greendot
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LV10
总工程师
  • 2018-6-14 14:02:21
  • 倒数3
 
假设薄膜电容C1的ESR很小,可以忽略,开关频率=谐振频率fr,输出电流=Io,通过小电感L1的纹波电流近似为 ΔIL = 0.01*Io/(L1*C1*fr2) ,
LZ的例子里, ΔIL= 0.375A , 后面的电解电容不用很大已足够。
masterhope
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副总工程师
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  • 2018-6-15 13:45:30
  • 倒数1
 
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