談起LLC諧振變換器首次接觸是因為畢業(yè)設(shè)計，時隔將近一年，重拾起這片記憶，是因為找工作面試可能需要。業(yè)界都說LLC諧振理論比較復(fù)雜，很難掌握這些理論知識。其實不然，LLC本質(zhì)無非是根據(jù)輸入電壓和輸出負(fù)載變化，通過改變工作頻率fs，從而調(diào)節(jié)輸入阻抗Zin，實現(xiàn)輸出電壓Vo穩(wěn)定。在畢設(shè)期間雖然調(diào)試出一個模塊，對其推導(dǎo)過程大致了解，基本都是按照現(xiàn)成的計算公式來計算參數(shù)。最近有幾天空余時間，對LLC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的增益公式，輸入阻抗公式及諧振參數(shù)計算進(jìn)行了詳細(xì)的學(xué)習(xí)和推導(dǎo)，為了鞏固知識在這里做一下近期學(xué)習(xí)知識進(jìn)行整理。
直流增益公式推導(dǎo)
直流LLC諧振電源，其實也相當(dāng)于buck-boost電源。要想弄明白和推導(dǎo)理論公式，首先溫習(xí)一下傅里葉級數(shù)和RLC串聯(lián)諧振知識。 傅里葉級數(shù)怎么推導(dǎo)的呢？詳細(xì)的推導(dǎo)過程學(xué)習(xí)課件我已上傳至論壇，大家可以去論壇自行下載學(xué)習(xí)。這里直接入手LLC變換器理論推導(dǎo)，本文主要談?wù)劜粚ΨQ半橋結(jié)構(gòu)，次級輸出采用全波整流。LLC其實也是DC-DC變換器，輸出側(cè)電壓為方波，電流為正弦波。設(shè)計時根據(jù)客戶需求計算出額定負(fù)載時直流電阻Ro，再用基波分析法計算出次級交流輸出電阻，然后換算至變壓器初級得出等效模型，先推導(dǎo)直流增益和阻性曲線方程。
輸入阻抗公式推導(dǎo)
上述已經(jīng)詳細(xì)推導(dǎo)了諧振腔的直流增益方程，為研究輸入阻抗和直流增益之間的聯(lián)系，下面對輸入阻抗方程進(jìn)行推導(dǎo)，用MathCAD畫出阻抗曲線，與直流增益曲線對照研究LLC諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)輸入阻抗公式，當(dāng)虛部為零時呈阻性，化簡出Q表達(dá)式，將Q表達(dá)式帶入直流增益方程，可在直流增益圖中畫出阻性曲線。
諧振參數(shù)計算方法
下面介紹一下參數(shù)的計算方法。該計算是本人前段時間整理總結(jié)，如有錯誤地方歡迎大家提出指正。LLC諧振參數(shù)是變換器設(shè)計的關(guān)鍵，計算方法不止一種，由于每個人的理解和計算思路不同可能稍有區(qū)別。如想要完全吃透必須對照各時段工作波形和理論公式對比分析，就必須親手推導(dǎo)諧振電感、諧振電容、勵磁電感、器件振電壓、諧振電流等變量計算公式。
推導(dǎo)過程及參數(shù)計算書PDF
PDF資料快來點我：“不對稱半橋LLC增益推導(dǎo)及參數(shù)計算”。
