L6598脫線控制器用于諧振式變換器

圖19 輸出整流和濾波

整流管上的功率耗散可以使用正弦模型來評(píng)估。@ Io = 4A

二極管上的峰值電流 I dp = 3.14*Io*Idp/2 = 6.3A Irms = 4.45A

二極管的反向峰值電壓>Vo*2 = 36V

變壓器設(shè)計(jì)

LLC諧振結(jié)構(gòu)需要一個(gè)諧振電感,(Lser)要將它串在變壓器的初級(jí)還需要一個(gè)諧振電容(Cres) 這個(gè)電感起一個(gè)重要極點(diǎn)的作用，在能量傳輸或極重負(fù)載條件下，它的值控制著電流峰值。

由于初級(jí)通道將被用來提供作高頻交流通道（會(huì)有很大的磁密浪涌 B）,一個(gè)高質(zhì)量諧振電感將需要用來限制磁心的功耗。在諸多實(shí)際設(shè)計(jì)中，變壓器的雜散電感可以有效地取代任何外部諧 振電感（或減小它的數(shù)值）。我們采用這種解決辦法，它可以省去部件并限制磁心功耗。漏感(Lstray)參數(shù)設(shè)計(jì)起來不太容易,通常它需要一些機(jī)械技巧, 以便得到一些有用的數(shù)值，不管怎樣，還是變壓器確定來得快。漏感值會(huì)足夠恒定，變化范圍也是有限的。

與此相關(guān)，第一步是選擇磁心裝置的尺寸，使用截面積（Ap）的規(guī)范。我們可以首先接近磁心兩面積的乘積。所需的Ap可以用方程Ap1和Ap2找到。（我們用同一個(gè)公式做為標(biāo)準(zhǔn)半橋正向變換器）。

Ap = Aw*Ae 是窗口面積（Aw與型狀相關(guān)）與磁芯截面積 （Ae）的乘積。

N.B對(duì)所選的諧振元件（電感及電容）及隨頻率的相應(yīng)關(guān)系已設(shè)置好，其一可以很容易的參考附錄A中討論的變換器來完成。起始選擇最小的工作頻率，通常滿載條件下為65KHz。

相對(duì)磁芯損耗限制，這里Kh = 4*10-5 Ke = 4*10-10 Fsw = 65KHz。對(duì)于現(xiàn)有設(shè)計(jì)AP1= 0.38 cm 4

相對(duì)于磁飽和的限制。此處 K= 0.165 ,相對(duì)半橋變換器，Bmax.= 0.4T由變壓器掌握的功率為P in。在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，將有AP2=0.17cm4。所需的AP將加大到現(xiàn)有數(shù)值的兩倍。為滿足電流的目標(biāo)規(guī)范，我們選AP=AP1=0.38cm4。 選擇磁芯形態(tài)為EE30（E30.15.7）在高頻材料下,Ve=3.9cm3，Aw=0.8cm2 Ae=0.6cm2，Ap=Aw.Ae=0.48cm4。

變壓器繞組：

為確定繞組，首先必須固定輸入的直流總線電壓值。由于在所討論的設(shè)計(jì)中有PFC予調(diào)整級(jí)的需要，因此讓起始固定電壓總線范圍在360V—420V。LCL諧振變換器的諧振可以用變壓器的初級(jí)電感的予定值來實(shí)現(xiàn)。

第二個(gè)諧振電感容許工作在輕載條件下，并在給定負(fù)載范圍內(nèi)保持相同時(shí)間的高效率。在我們的經(jīng)驗(yàn)中,用初級(jí)電感作為第二個(gè)電感的優(yōu)點(diǎn)為其電感值與期望值之間的最佳比在3.5—7的范圍內(nèi)。

圖20 變壓器

初級(jí)電感值與期望電感值之比可以用骨架間隙來調(diào)整，而且可以在變壓器磁心之間加入空氣隙來調(diào)整（這就減少了磁化電感）,為此我們選擇兩層骨架的形式，將初級(jí)，次級(jí)分開。見圖20。繞組設(shè)計(jì)開始先計(jì)算所需的最小初級(jí)圈數(shù)。對(duì)此，有：

此處，Vin min = 360V B = 0.23T Ae = 0.6cm2

在AP情況，先求出AP1, B由式[17]計(jì)算。