LLC输出的一些问题-综合电源技术-世纪电源网社区

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2018-9-29 23:47:00

10问答币

采用分体式方案做的一款半桥LLC，输出48V20A，输出整流后经过5个薄膜电容（2.2uF/个），然后再接一个1000uF/60V的电解。
测试过程中发现这样一些问题：
1.副边两个半波绕组输出电流不对称，大一点的那个比小一点的那个峰值电流高了4A左右，目前变压器绕制工艺是一个副边半波绕组在最里面，然后是原边绕组，最后外面是另外一个半波绕组，即副边1+原边+副边2的绕制方式。
2.输出电解电容发热比较严重，温升有差不多50°，20A电流输出，纹波电流约9.6A左右，按照道理，这5个薄膜应该是能吸收这个出来的纹波电流，从而降低后端这个电解电容的压力，但是实测发现电解电容为什么温度如此之高？

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		2 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93850 \| 主题：115 \| 帖子：27405 访问空间发消息积分:93850 版主 2018-9-30 08:27:43
		1、LLC变压器对原边副边的漏感不敏感，意思没有必要三明治。但对副边两绕组之间的漏感敏感，意思要双线并绕，紧耦合，就对称了。绕制方面，一般应该用最细多股线且匝数最多的一个绕组放最里面，以最大限度减少气隙漏磁的涡流发热。 2、从电气连接上看，输出电容并没有先后之分，你要做的只是用薄膜电容形成最小Ip环路（参阅：PCB布局），而电解可以放在任意方便的位置，如果还发热，必要时可以串一个电感适当降低电解的脉冲电流，直到温升可以接受为止。回复 \| 举报 \|

			5 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-9-30 15:46:55
			版主你好！如果副边输出接入一个滤波电感，按照匝比折算到原边为K * K * Lout，这个值不小，会对谐振腔带来影响呃！微信图片_20180930154550.jpg (25.47 KB, 下载次数: 55) 下载附件 2018-9-30 15:46 上传回复 \| 举报 \|

				6 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93850 \| 主题：115 \| 帖子：27405 访问空间发消息积分:93850 版主 2018-9-30 15:57:34
				前面没有薄膜才能折算过去回复 \| 举报 \|

				26 lzx我爱你 lzx我爱你离线 LV6 高级工程师积分：684 \| 主题：0 \| 帖子：16 访问空间发消息积分:684 LV6 高级工程师 2020-12-9 18:45:28 倒数2
				请问有没有计算这个llc Π型滤波计算文档回复 \| 举报 \|

				27 zhongxiaobin2 zhongxiaobin2 离线 LV4 初级工程师积分：394 \| 主题：0 \| 帖子：28 访问空间发消息积分:394 LV4 初级工程师最新回复 2021-3-2 08:07:48 倒数1
				你这个电路感觉有点画蛇添足回复 \| 举报 \|

		3 join3090 join3090 离线 LV6 高级工程师积分：1234 \| 主题：2 \| 帖子：58 访问空间发消息积分:1234 LV6 高级工程师 2018-9-30 10:58:14
		不要把薄膜电容当着万能的，薄膜电容也同样有容量、频率和阻抗的关系，只不过损耗小很多。你算一下，11uF在200K阻抗是73mR，而一般电解KZN 63V/1000U的24mR，你说电流往哪里走呢？电容纹波电流超标了，损耗大了，热散不了，自然发烫了。回复 \| 举报 \|

			7 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-9-30 16:50:51
			下面是我看到的一个LLC输出滤波电感（24A的输出），感值为1.5uH，线径2.5mm，绕制在一个棒状磁芯上面，绕制圈数为6匝，这样一点感量，能起到多大的滤波效果？并且不怕对原边谐振带来影响吗？滤波电感.jpg (85.85 KB, 下载次数: 81) 下载附件 2018-9-30 16:52 上传回复 \| 举报 \|

				10 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2018-10-3 16:18:39
				不要小看1.5uH，焊上去便知道它的好处。回复 \| 举报 \|

					12 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-10-3 23:40:23
					绿点大师，这种磁棒电感，其抗不饱和能力是不是很强？假如这种磁棒材质是PC40，那么如何验算Bmax=μoNI / Lg 是否邻近饱和？对于这种磁棒电感这个公式里面的气息长度Lg如何取值？回复 \| 举报 \|

						15 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2018-10-4 17:42:58
						参考里面的图： 36.PDF (10.85 KB, 下载次数: 41) 2018-10-4 17:34 上传点击文件名下载附件下载积分: 财富 -2 根据糍棒的尺寸，找出等效的相对导磁率μ_rod，然后用公式 B=μ_rodμoN*I/L 估算磁密是否饱和。（L=线圈长度，假设绕满磁棒）回复 \| 举报 \|

							16 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-10-4 23:28:14
							绿点大师，请问你发出的这个表格怎么样看？如图假设某个磁棒的长度以及直径比为10（这个表格里面的length指的是磁棒长度还是绕制线圈的长度？），红色直线所示。那么与磁导率 Ui 一族曲线有N个交点，那一个才是对应的Urod？ 111.JPG (88.06 KB, 下载次数: 61) 下载附件 2018-10-4 23:28 上传回复 \| 举报 \|

								21 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2018-10-5 11:23:31 倒数7
								如果磁材的ui是2000，那就取交2000那点。上面说了，文内也说了，条件是线圈绕满磁棒计，L既是线圈长度，也是磁棒长度。回复 \| 举报 \|

									22 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-10-5 14:13:37 倒数6
									绕满磁棒，线圈的长度应该是每匝线圈周长*匝数吧？这个可是要比磁棒长度大很多哦。回复 \| 举报 \|

										23 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2018-10-5 16:48:15 倒数5
										不是导线长度，是线圈长度，如图里的X。 2018-10-05_151709.jpg (26.23 KB, 下载次数: 57) 下载附件 2018-10-5 16:47 上传实际的感量和磁密最好用仿真求得，前面的算法只是个参考，有误差未必准确。回复 \| 举报 \|

				24 vurtne vurtne 离线 LV6 高级工程师积分：581 \| 主题：23 \| 帖子：91 访问空间发消息积分:581 LV6 高级工程师 2019-7-30 17:08:17 倒数4
				这不是我们公司的48V25A的机器么回复 \| 举报 \|

		4 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50193 \| 主题：39 \| 帖子：15999 访问空间发消息积分:50193 版主 2018-9-30 12:17:30
		才这点容量，能吸收什么。回复 \| 举报 \|

		8 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6679 \| 主题：5 \| 帖子：1799 访问空间发消息积分:6679 LV8 副总工程师 2018-10-1 23:55:16
		如李版所说，你那个变压器需要改；你把电容当成容抗和电阻串联，这样你的薄膜电容在100kHz是0.144欧姆的容抗+ESR（估算5毫欧一个，5个并联1毫欧）=0.145欧姆大电解在100kHz是0.0016欧姆的容抗+ESR（估算0.15欧姆）=0.1516欧姆两种电容阻抗差不多，所以纹波电流大概均分。回复 \| 举报 \|

			9 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2018-10-3 16:09:40
			较真的说，阻抗该是向量和才对。回复 \| 举报 \|

				11 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6679 \| 主题：5 \| 帖子：1799 访问空间发消息积分:6679 LV8 副总工程师 2018-10-3 19:14:47
				是的，最好扫频。估算的时候就直接加了回复 \| 举报 \|

			13 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-10-3 23:48:53
			输出端先是5个2.2uF薄膜并联，原边谐振腔谐振频率为100K，那么副边整流后的频率为200K，对于每个薄膜电容而言，其容抗Zc=1/（2pif*c）=0.36Ω，假设每一个薄膜ESR为0.005Ω，那么阻抗之和约0.365Ω，5个并联，则总阻抗为0.073Ω；而1000uF的大电解其在200K对应的容抗才0.00079Ω，ESR假设其为0.15Ω，则电解总阻抗约0.15Ω。此时电解电容的阻抗比薄膜的阻抗大很多，如果以上假设合理的话应该大部分纹波电流还是流过了薄膜电容。回复 \| 举报 \|

				14 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131441 \| 主题：37517 \| 帖子：55633 访问空间发消息积分:131441 版主 2018-10-4 00:08:07
				问题是薄膜电容还有串联电感效应。对于聚丙烯电容；LC谐振点就在100K左右。涤纶更低至10k左右。回复 \| 举报 \|

					17 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-10-4 23:37:09
					其实还有一个比较疑惑的是，如上面的LLC，如果输出先用薄膜来滤除高频纹波电流，后面再接这个电感L以及电解。那么从原理上看，也就是要求这个后面的LC的组合阻抗要远远大于前面这个薄膜电容的阻抗，这样保证了大部分的高频纹波电路都强迫流向薄膜，从而大大提高了后端这个电解电容的可靠性，并且这样也确保了L不会产生KKL的折射值回到原边。可以这样了解吗？回复 \| 举报 \|

						18 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93850 \| 主题：115 \| 帖子：27405 访问空间发消息积分:93850 版主 2018-10-5 08:49:46 倒数10
						1、你有薄膜了，就不会折射到原边，不要总想去折射。 2、提高电解可靠性不是唯一目的，薄膜也要有可靠性，发热均衡为宜，而不是不发热。 3、不一定非得Π形滤波，比如单独在电解上串电感也是可以的，比如把电解置于容易散热处也是可以的。回复 \| 举报 \|

							19 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2018-10-5 10:00:54 倒数9
							好的，感谢李版指点！ 1.我先去调整这个变压器的绕法，确保副边输出电流对称； 2.另外还有一个疑问，这个输出电压的取样点，是放置在电感前（即薄膜电容处）还是电感之后（电解电容处）？回复 \| 举报 \|

								20 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93850 \| 主题：115 \| 帖子：27405 访问空间发消息积分:93850 版主 2018-10-5 10:10:14 倒数8
								电感前为宜回复 \| 举报 \|

		25 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50193 \| 主题：39 \| 帖子：15999 访问空间发消息积分:50193 版主 2019-7-31 08:13:24 倒数3
		薄膜电容容量太小，不足以给电解波滤。回复 \| 举报 \|