聲明：出于相互學(xué)習(xí)的目的，小編將個(gè)人思考整理歸納提供給各位朋友一起交流討論，由于本人水平有限，如有不足之處還請(qǐng)諒解。

感謝各位朋友的支持，這是小編的第21篇原創(chuàng)貼。如果您恰好也對(duì)LCC諧振變換器感興趣，希望對(duì)你有幫助，也歡迎一起交流討論。

如果對(duì)LLC諧振變換器感興趣的朋友，可以查閱“從零玩轉(zhuǎn)LLC諧振電源設(shè)計(jì)（完結(jié)）”。這里系統(tǒng)的講述了LLC變換器的原理及設(shè)計(jì)方法。

緊接上節(jié)內(nèi)容”01 LCC諧振變換器―電感電流峰值計(jì)算解析“，本節(jié)著重討論變壓器匝比的確定方法。

下面進(jìn)入正題……

這里首先給出LCC諧振變換器拓?fù)淙鐖D1所示。還是依據(jù)上節(jié)參考文獻(xiàn)給出的參數(shù)，利用PSIM進(jìn)行模型驗(yàn)證，根據(jù)波形更容易進(jìn)行理論分析，仿真出各節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵工作波形如圖2所示。

圖1  LCC諧振變換器

圖2  仿真波形

為了讓大家更清楚的知道每個(gè)變量表達(dá)的意思，這里將把模型主電路圖給出，如圖3所示。

圖3  LCC模型

本節(jié)主要討論變壓器匝比的計(jì)算方法，參考文獻(xiàn)中匝比n定義為次邊匝數(shù)比原邊匝數(shù)，這里和我們慣性思維定義的不同，文獻(xiàn)中遵循的是高壓側(cè)與低壓側(cè)之比。

定義：電流滯后電壓ψ，副邊整流二極管導(dǎo)通角θ。

在上一節(jié)中，討論了原邊諧振電感電流峰值的計(jì)算方法。這里在討論變壓器匝比計(jì)算的時(shí)候需要沿用上次的電流表達(dá)式的計(jì)算方法。

通過(guò)仿真波形（圖2）可以看出電感電流是正弦波，由于電容Cp的存在，部分電流由Cp流通，所以流經(jīng)變壓器原邊繞組的電流就不是正弦波。根據(jù)圖2輸出電流與變壓器二次側(cè)電流的波形，通過(guò)積分運(yùn)算，可以得到輸出電流與副邊電流峰值的關(guān)系。

式中：c[1]表示為副邊電流表達(dá)式，I[se_peak]表示為副邊電流峰值，c[2]表示為輸出電流。

這里可以將上述結(jié)果轉(zhuǎn)換為

副邊電流峰值表達(dá)式

根據(jù)變壓器變比關(guān)系可以得到原邊電流峰值表達(dá)式

接下來(lái)考慮變壓器一次側(cè)，電壓超前電流ψ,從輸入側(cè)向輸出側(cè)看，負(fù)載呈感性。采用傅里葉級(jí)數(shù)將方波進(jìn)行分解，采用基波近似法（FHA）進(jìn)行分析。

原邊方波的基波電壓有效值、電流有效值分別為

這里先不考慮變換器的效率，假設(shè)輸入有功功率等于輸出有功功率，即

將上式代入化簡(jiǎn)可得變比n為

總結(jié)：本節(jié)主要應(yīng)用了高數(shù)中的積分，傅里葉級(jí)數(shù)，三角函數(shù)相互轉(zhuǎn)換；以及物理中的功率守恒。由此可見(jiàn)再?gòu)?fù)雜的變換器原理分析，使用的依然是初中、高中、甚至是大學(xué)所學(xué)的最基礎(chǔ)的知識(shí)，重點(diǎn)就是在于知識(shí)的綜合應(yīng)用。

這里補(bǔ)充一下上節(jié)關(guān)于”01 LCC諧振變換器―電感電流峰值計(jì)算解析“的第3種方法（也是文獻(xiàn)中所給出的結(jié)果）的由來(lái)。

同樣，采用功率守恒定律列寫功率守恒方程，即：

整理后可得電感峰值電流的第3種計(jì)算方法

參考文獻(xiàn)

高壓大功率場(chǎng)合 LCC 諧振變換器的分析與設(shè)計(jì)

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