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求LLC双电容半桥工作过程详解

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dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-3 10:50:27
10问答币

LLC双电容半桥拓扑.png

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就是将谐振电容一个成分两个。具体工作原理就是: Vcr1+Vcr2=Vin 当上管开通时,谐振电容Cr2进行充电,电压上升,那么根据上式,则谐振电容Cr1两端电压下降(防电)。当下管开通时,谐振电容Cr2进行放电,电压下降,则谐振电容Cr1进行充电,电压上升。两个电容的最高电压就是输入电压。
世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2015-12-3 11:31:39
 
文字更详尽可以让阅读者受益更多,下次记得传文字~
aili
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  • 2015-12-3 12:15:35
 
什么事LLC双电容半桥
开开鼠
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  • 2015-12-3 16:17:01
 
就是把一个电容给掰开成两个了呗
chaos2008
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LV8
副总工程师
  • 2015-12-4 08:09:26
 
叫做对称LLC半桥吧
gjtttt
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高级工程师
  • 2015-12-3 16:26:02
 
没看懂
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-3 19:50:49
 
就是将谐振电容一个成分两个。具体工作原理就是:
Vcr1+Vcr2=Vin
当上管开通时,谐振电容Cr2进行充电,电压上升,那么根据上式,则谐振电容Cr1两端电压下降(防电)。当下管开通时,谐振电容Cr2进行放电,电压下降,则谐振电容Cr1进行充电,电压上升。两个电容的最高电压就是输入电压。



LLC.png
aili
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高级工程师
  • 2015-12-3 21:33:16
 
原理图贴个看看
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-4 09:51:33
 
对称半桥LLC原理图
捕获.PNG
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-4 10:18:47
 
对,就是您说的对称半桥LLC,我的原理图也是和您的一样,您是仿真做的吧,真高端啊
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-4 10:25:22
 
您图中的,最后一行波形,是上面的Cr1的谐振电容的电压电流波形吗?我做了一个实验,我用示波器夹的Cr1两端电压,我贴张图。图中绿色的是Cr1的两端电压波形,黄色的是上管驱动,蓝色的是原边电流波形。我的疑问是:为什么从波形上看,Cr1两端的电压没有放没,是因为电容容量较大吗?
tek00180.png
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-4 16:24:17
 
最下面一行是你图中C2的电压电流波形,你可以点击图片放大看的。Cr1两端的电压没有放没是因为你的工作频率大于谐振频率。如果工作频率小于谐振频率就会放到零。
源文件晚上回去发给你,公司文件加密。
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-7 09:02:20
 
您能给我一个,这种原理的工作原理和换流过程吗,我基础差,而且今天刚开始做半桥的LLC,很多都不理解,万分感谢。
wwll053
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副总工程师
  • 2019-3-26 18:57:36
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我的实物谐振频率(第一谐振频率)62KHz,关机时工作频率都低到40KHz了也没见C1端电压掉到0,是否是要低于第二谐振频率才会掉到0呢?

idd006032
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高级工程师
  • 2017-7-22 11:08:44
 
楼主,为什么功率管驱动波形的上升沿那么震啊?
戒急戒躁
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本网技工
  • 2018-7-23 22:14:03
 
您好,我想问一下为什么谐振电容上的电压波形也是正弦波呢?,你看半桥产生的电压波形是方波,功率拓扑原边绕组上的电压波形也是方波,而谐振电容上的电压确是正弦波,那么是不是作为谐振电感的变压器漏感上的电压波形也是正弦波呢?,还是说原边谐振电流(正弦波)与谐振电容的容抗相乘,得到了正弦波。

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wwll053
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副总工程师
  • 2019-3-22 10:02:06
 
你这个问题我也想过。的确变压器初级线圈两端电压是方波,MOS的VDS也是方波,但谐振电容两端的电压是正弦,其实谐振电感两端波形总体轮廓也接近正弦,有高次谐波,没有谐振电容的那么圆滑,而且在谐振电容电压过0度和180度时,谐振电感两端电压会出现尖峰
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-4 10:34:21
 
您能给我一个,这种原理的工作原理和换流过程吗,我基础差,而且今天刚开始做半桥的LLC,很多都不理解,万分感谢。
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-4 14:10:57
 
大师,能不能把你的仿真模型给我发一下,我自己仿真下试一试
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-7 11:46:44
 
不好意思,周末外出玩,搞忘记了,今天回去发给你。
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-7 13:20:35
 
谢谢大师了,如果有工作原理和换流过程详细点就更好了。比如下图中如果开始时    阶段1、上管导通,下管关闭:大致是Vin从上管-谐振电感-C2(C2充电、C1放电)-GND。     阶段2、上管关闭,下管关闭死区时间:谐振电感电流方向不能突变,电流方向仍是按阶段1进行吧?    阶段3、上管关闭,下关导通:这个阶段我不懂,因为我在网上只能下载到不对称半桥的资料,按不对称半桥这个阶段应该是下管和谐振电感、谐振电容组成回路。但是我感觉既然是对称的谐振电容,理应是阶段三为Vin从C1-谐振电感-Q2-GND。
我不会仿真,我只能找样机用示波器看波形,但是对称半桥LLC和不对称半桥LLC的原边电流波形都一样的,我就不理解了?
10.png
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-7 15:55:37
 
第一阶段:Q1导通,Q2截止,输入电源Vin经过谐振电感Lr给谐振电容C2进行充电,C2电容电压上升;同时C1电容放电,C1电容电压下降。

本帖最后由 westbrook 于 2015-12-7 16:48 编辑

捕获1.PNG
kevinchang
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本网技工
  • 2016-6-6 11:11:15
 
大神我想问一下 C1C2的容值大小有没有一定的确定规律,是根据什么推算出来的呢?我面临的问题是,无变压器时,C1C2取的越大,示波器示数越好
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2015-12-7 16:13:31
 
第二阶段:Q1截止,Q2截止。由于谐振电感电流不能突变,Lr电流依然为正,只是逐渐减小,C2充电电流也逐渐减小,C2电压依然增加,C1电容依然处于放电状态(路径如红色箭头)。此时Q2管的体二极管导通,为Q2实现ZVS提供条件。
本帖最后由 westbrook 于 2015-12-7 16:30 编辑

捕获2.PNG
wwll053
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副总工程师
  • 2019-3-22 14:01:24
 
红线是表示有电流从C1的上端流到输入的正极吗?C1的点位怎么能比输入电压还高呢
ymyliek6666
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本网技师
  • 2021-12-7 17:58:46
  • 倒数3
 
一个电流想要反向流过电压源内部那么这个电流的电动势必须要大于电压源的电动势。在这里此时瞬间电感的电动势加上电容的电动势串联之后的等效电压就大于了输入电源电动势这样才能反向击穿通过电流。
wwll053
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副总工程师
  • 2019-3-26 18:51:53
 
想明白了,i=Cdv/dt,谐振电容的电流方向只和它两端的电压变化趋势有关系。只要上面的谐振电容在放电的时候,其电流就是流向输入电压源的正极的。
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-7 16:31:25
 
第三阶段:Q1截止,Q2导通。由于之前Q2体二极管导通,经过死区时间后Q2实现了ZVS。此时谐振电容C2等效为一个电压源,上正下负,与谐振电感Lr产生谐振。Lr电流减小至零后反相逐渐增大。C2电容处于放电状态(蓝色路径),所以C1电容处于充电(红色路径)。
捕获3.PNG
钜微电源-小罗
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副总工程师
  • 2015-12-7 17:11:02
 
不错
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-7 16:48:36
 
不知道这样描述懂了没有呢?
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-7 17:34:03
 
感觉茅塞顿开啊,谢谢了大师,这个问题困扰我4、5天了
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-7 21:35:13
 
不要叫我大师了,我就是一小菜鸟。
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-8 10:49:21
 
昨天晚上我整理了一下,还有一个小疑问,就是第二阶段中,C2充电电流逐步减小,C2电压依然增加,C1电容依然处于放电状态,我的疑问就是C1的放电回路,能量回馈给母线了吗?而且母线电压一直都有,是怎么从电压源那构成回路的啊?
westbrook
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副总工程师
  • 2015-12-8 11:11:27
 
这个时候电压源等效为短路状态。
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-8 16:57:24
 
哦,我明白了。今天我又看到一篇文章,现在又有一个疑问,当开关频率fs在fr2<fs<fr1时,副边的整流二极管有导通间隔,都不导通时输出的滤波电解电容给负载提供能量,说在开关频率fs<fr1时,副边整流二极管不存在导通间隔,变压器原边始终向副边传递能量。我想要是想他这样的话在fs<fr1时,不就没有Cr、Lr、Lm共同谐振的过程了吗?而且他说的和ST的LLC半桥文档也不一样。我现在迷糊了,到底哪个有道理?
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2015-12-8 17:19:03
 
你说的导通间隔是什么意思?
你看看杨波写的LLC的论文吧,很经典,不过是E文的。
dyshejiyuan
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LV6
高级工程师
  • 2015-12-9 11:03:06
 
是对全波整流来说,副边的整流二极管,2个都不导通导通的时候。LLC resonant converter by BO YANG 我有这个确实是写的很好,我刚入门,都看不懂,我准备多看几遍
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2015-12-9 14:09:57
 
可以在这个论坛搜搜的,有专门为LLC工作原理、设计等开贴讲的,你可以看看。
dyshejiyuan
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高级工程师
  • 2015-12-10 13:10:48
 
谢谢
tornadojie
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高级工程师
  • 2016-6-26 19:46:44
 
Cr、Lr、Lm共同谐振第二谐振频率只存在于开关频率小于谐振频率的情况下出现,\
开关频率小于谐振频率的时候,在开关管仍然导通的情况下,输出二极管由于断续已经关断所以变压器没有再钳位参与谐振了.
上面你说的分体式电容容值取值问题,是与输出功率直接挂钩,功率越大容值越大.计算公式你可以用电容电荷的公式可以推出来.


3121
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高级工程师
  • 2016-3-16 10:49:03
 
短路?

westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2015-12-7 21:39:57
 
双电容LLC Saber仿真模型

双电容LLC.rar

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joy020551
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  • 2022-5-25 15:14:08
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谢谢你的仿真模型
wwll053
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  • 2021-12-10 09:01:09
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请问一下这是什么仿真软件
呆头鹅
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LV8
副总工程师
  • 2015-12-3 23:47:58
 
有L4?不是传统半桥吗?
sunmon2013
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LV6
高级工程师
  • 2015-12-7 21:22:40
 
两个MOS管轮流工作
心相印
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LV2
本网技师
  • 2019-9-17 14:57:00
  • 倒数9
 
对称半桥比不对称半桥有啥优势?电容电流小?多个器件感觉不划算
ziaolongzi
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LV6
高级工程师
  • 2019-10-9 21:25:30
  • 倒数8
 
正好要用到,来学习一下
LLC谐振
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LV6
高级工程师
  • 2020-4-3 12:54:33
  • 倒数6
 
为什么我的不对称半桥参数换成对称半桥后,波形就不对了,实现不了ZVS。现在对不对称半桥研究的较多,很难找对称半桥资料。
LLC谐振
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LV6
高级工程师
  • 2020-4-3 13:45:05
  • 倒数5
 
问题已经解决了,都是小问题。
xie_guos
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高级工程师
  • 2020-4-3 14:40:18
  • 倒数4
 
学习了,感谢!

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