LLC谐振变换器是一种DC/DC变换器,在电池充电器和电源等应用中具有吸引力,因为它可以在各种工作条件下实现零电压开关(ZVS),从而实现较低的开关损耗、高效率和高功率密度。 LLC谐振变换器的工作原理是利用谐振电路的特性,在开关管切换时产生谐振,使开关管在零电压条件下进行开关动作,从而减小开关损耗。LLC谐振变换器由开关网络(半桥或全桥)、谐振电容、谐振电感、变压器励磁电感、变压器和整流器组成。其中,谐振电容和谐振电感构成谐振回路,与开关网络一起产生谐振。
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为了扩充容量,LLC谐振变换器多采用两相或多相交错并联结构。然而,由于交错并联LLC谐振变换器中各并联相的谐振元件参数(主要包括谐振电感和谐振电容)不可避免地存在偏差,使得各相LLC谐振变换器之间的电压增益不相等,导致各相电流不均衡。
在大功率应用场合中,常将多相LLC谐振变换器并联运行,由于LLC谐振变换器的增益对元器件参数非常敏感,因此并联运行时,各相间由于器件参数不一致引起的均流问题较为突出。
本文介绍了矩阵式变压器的工作及集成原理,设计了LLC谐振变换器的变压器并进行了损耗分析,通过绕组原副边电流进行傅里叶分解,利用一维Dowell模型对两种不同矩阵式变压器结构的损耗进行理论计算,并对两种结构变压器的端头接线损耗进行了分析。
随着隔离型变换器的发展,其对于输出功率和功率密度的要求不断提高,然而传统变压器由于其漏感和损耗等原因在高频时很难保证变换器的高效率。而平面变压器是解决这一困境的有效途径。本文针对半桥LLC谐振变换器,应用了平面变压器以减小变压器绕组阻抗和漏感,降低变压器损耗与温升。
电流型电荷泵LLC谐振变换器(CSCP-LLC)成本低、效率高,广泛应用于小功率LED电源。LLC谐振变换器的变压器、电感器磁集成可以有效降低CSCP-LLC体积,提高效率。随着带铁壳的LED电源低截面发展,集成磁件的漏磁通对其应用带来较大挑战。
本文介绍了LLC谐振变换器中两种矩阵变压器模型的集成原理。通过对变压器绕组原副边的电流进行傅里叶分解,分析其在不同次谐波下电流的路径。最后利用Dowll一维模型对绕组损耗进行理论计算,并与软件仿真Maxwell在涡流场场的仿真结果进行对比。
全桥LLC谐振变换器中变压器的设计对于提高变换器效率和功率密度至关重要,传统变压器设计方法主要依靠经验,相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求越来越突出。此外,与普通变压器不同,LLC变换器中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足条件。
本文提出了一种具有磁集成的平面变压器的新结构。这款所介绍的电子变压器具有许多优点,适用于LLC谐振变换器。通过控制磁棒到磁芯的距离,可以非常简单地调整LLC电路所需的谐振电感。然而,它需要三维有限元仿真磁场分析,并要结合使用能量方法(由于绕组和插入杆(insertion bar)的正交结构)。
本文针对 300V~400V 输入,48V 输出的要求,提出一种薄膜型结构的集成磁件,并应用于 LLC 谐振变换器中。文中导出了集成磁件的等效电路,讨论了其工作模式,给出集成磁件的设计结果,并提出采用薄膜技术对集成磁件进行设计。 后给出了仿真结果,验证了本设计的有效性。
随着电气技术水平的提高,飞机正向“全电飞机”的目标发展。270V高压直流(HVDC)电源系统具有安全可靠、重量轻及节省电能等优点,成为现阶段飞机供电系统的发展方向。在航空直直变换的应用场合,LLC全桥谐振变换器可以实现原边主开关管的ZVS和副边整流二极管的ZCS,是一种较理想的拓扑。对于LLC谐振变换器变压器副边存在漏感,目前尚未有文献对其进行分析设计。而利用变压器漏感来构造谐振电感时,必须将副边