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资料---- LLC增益曲线过程推导和参数如何计算

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wangdongchun
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LV12
专家
  • 2024-3-1 22:58:43
直流增益公式推导
直流LLC谐振电源,其实也相当于buck-boost电源。要想弄明白和推导理论公式,首先温习一下傅里叶级数和RLC串联谐振知识。 傅里叶级数怎么推导的呢?详细的推导过程学习课件我已上传至论坛,大家可以去论坛自行下载学习。这里直接入手LLC变换器理论推导,本文主要谈谈不对称半桥结构,次级输出采用全波整流。LLC其实也是DC-DC变换器,输出侧电压为方波,电流为正弦波。设计时根据客户需求计算出额定负载时直流电阻Ro,再用基波分析法计算出次级交流输出电阻,然后换算至变压器初级得出等效模型,先推导直流增益和阻性曲线方程。

输入阻抗公式推导
上述已经详细推导了谐振腔的直流增益方程,为研究输入阻抗和直流增益之间的联系,下面对输入阻抗方程进行推导,用MathCAD画出阻抗曲线,与直流增益曲线对照研究LLC谐振拓扑结构。根据输入阻抗公式,当虚部为零时呈阻性,化简出Q表达式,将Q表达式带入直流增益方程,可在直流增益图中画出阻性曲线。

谐振参数计算方法
下面介绍一下参数的计算方法。该计算是本人前段时间整理总结,如有错误地方欢迎大家提出指正。LLC谐振参数是变换器设计的关键,计算方法不止一种,由于每个人的理解和计算思路不同可能稍有区别。如想要完全吃透必须对照各时段工作波形和理论公式对比分析,就必须亲手推导谐振电感、谐振电容、励磁电感、器件振电压、谐振电流等变量计算公式。


直流LLC电源1KW参数计算书.pdf

327.41 KB, 下载次数: 328, 下载积分: 财富 -2

增益推导公式.pdf

553.61 KB, 下载次数: 313, 下载积分: 财富 -2

frank_hu
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副总工程师
  • 2024-4-15 10:37:59
 
感謝樓主的分享,可以提供一下,M(x, k, Q) 中,M的值,是如何定義的嗎?
謝謝了
王秋冬
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LV6
高级工程师
  • 2024-9-4 08:36:51
 
增益推导资料中解释的很详细的,你下载看看就明白了。
frank_hu
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LV8
副总工程师
  • 2024-9-12 10:40:50
  • 倒数8
 
謝謝樓主的分享,寫的很清楚,但自己先看了一下後,才發現我的基礎不足
小野马
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助理工程师
  • 2024-8-7 19:47:13
 
感谢
pzg1989
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高级工程师
  • 2024-8-19 17:39:22
 
收藏学习
wyxdy2014
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LV8
副总工程师
  • 2024-8-27 11:33:35
 
学习了,感谢分享!
萧大王
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LV3
助理工程师
  • 2024-9-4 10:29:20
 
感谢分享
硬件研发工程师
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高级工程师
  • 2024-9-6 08:25:56
  • 倒数10
 
感谢分享,俺没物理基础,看不懂,还是感谢分享
hhdxzzc502
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高级工程师
  • 2024-9-8 12:58:42
  • 倒数9
 
很好的资料,回初学者很有帮助
Bodoni
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LV10
总工程师
  • 2024-9-13 19:19:14
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download。
zhonglin960306
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高级工程师
  • 2024-9-24 00:15:20
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感恩
LOVE_TREE
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助理工程师
  • 2024-10-8 14:15:50
  • 倒数5
 
感谢分享,刚好需要学习LLC
gpower
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高级工程师
  • 2024-10-28 21:47:41
  • 倒数4
 
现有的基波分析法分析LLC是不准确的,尤其当开关频率远离谐振频率。这为我们精确计算fsmin和fsmax带来了麻烦。
具体分析请看附件。 LLC谐振变换器参数计算_电源网.zip (1.55 MB, 下载次数: 30)
gpower
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高级工程师
  • 2024-10-28 21:52:11
  • 倒数3
 
就你上传的1kW半桥LLC,按照计算书中的输入,我重新计算了一下谐振参数,Mathcad计算单的大致过程如下:
帖子17.png
这里K并不是一个设计量。为了凑到K=6与你的计算相同,应该有fsmin=94.3kHz。算出的谐振参数如下。
帖子18.png
下面用根轨迹法精确计算了fsmin和fsmax:
Vinmin=390V/Iomax=50A对应fsmin=94.2kHz;   
Vinmax=410V/Iomin=0.042A对应fsmax=106.9kHz。


gpower
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高级工程师
  • 2024-10-28 21:54:38
  • 倒数2
 
并用仿真进行了验证,仿真电路如下。仿真结果:Vinmin/Iomax对应的fsmin=94.6kHz,与计算值很接近。并且在此工况下MOS实现了ZVS开通。
帖子19.png
帖子20.png

liweicheng
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