飛兆LLC方案變壓器設(shè)計(jì)公式及程序2013225

1、制制作作人人： 肖肖工工QQQQ：850797092850797092E-mail:E-mail:注注：飛飛兆兆LLCLLC方方案案有有：FSFR1700/FSFR1800/FSFR1900/FSFR2000/FSFR2100FSFR1700/FSFR1800/FSFR1900/FSFR2000/FSFR2100及及FAN7621FAN7621，控控制制原原理理相相同同，以以下下計(jì)計(jì)算算公公式式通通用用。 FAN7321-LLC參數(shù)計(jì)算中中文文解解釋釋具具體體數(shù)數(shù)值值英英文文簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱單單位位相相關(guān)關(guān)公公式式及及應(yīng)應(yīng)用用取取值值須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值最高輸入電壓 Vinmax380 Vindc m

2、axVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值最低輸入電壓 Vinmin340 Vindc minVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值整流二極管壓降 Vf0.7VfVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值輸出電壓 Vo24.2VoutVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值輸出電流 Io11IoA/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值輸入功率 Pin302.5PinWPin：實(shí)測(cè)輸入功率值須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值諧振頻率 Fr82000FrHzFr取值范圍：（50150）*1000較佳須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值開關(guān)頻率錯(cuò)移值 Fc5000FcHz注：FswminFr;輸出中間數(shù)值芯片最低開關(guān)頻率 Fswmin87000FswminHzFswmin=Fc+Fr輸出中

3、間數(shù)值輸輸出出功功率率 PoPo266.2PoWPo=Vo*Io輸出中間數(shù)值LLC電路轉(zhuǎn)換效率 0.88/=Po/Pin過程值中間計(jì)算公式 Vin a366Vin aVdcVin a=0.65*(Vindcmax-Vindcmin)+Vindcmin過程值中間計(jì)算公式 Vout a49.8Vout aVdcVout a=(2Vout+2Vf)輸出中間數(shù)值變壓器匝比 n7.34939759n/n=Vinn=Vin a/Vouta/Vout a a須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值峰值增益 k5.5k/k取值范圍：37，依右圖查詢須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值品質(zhì)因數(shù) Q0.8Q/Q Q取取值值范范圍圍：0.31.2,0

4、.31.2,依依右右圖圖查查詢?cè)冚敵鲋虚g數(shù)值最小電壓增益 Mmin1.32727273Mmin/Mmin=(k+1.8Mmin=(k+1.8)/k)/k輸出中間數(shù)值最大電壓增益 Mmax1.48342246Mmax/Mmax=Mmin*(Vinmax/Vinmin)須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值變壓器工作效率 10.951/1取值范圍：0.850.99輸出中間數(shù)值輸輸出出等等效效直直流流電電阻阻 RoRo2.2RoRo=Vo*Vo/PoRac=8*n*n*Vo*VO*1/Po/輸出中間數(shù)值變壓器初級(jí)等效阻抗 Rac91.5039892Rac/Rac=8*n*n*Ro*1/輸出中間數(shù)值諧振電容值 Cr2.

5、6515E-08CrFCr=1/(6.283*Q*Fr*Rac)過程值諧振電容值 Cr a26.5148438Cr auFCr a=Cr*1000000000輸出中間數(shù)值諧振漏感 Lr0.00014207LrH1/(39.48*Fr*Fr*Cr)過程值諧振漏感 Lr a142.07121Lr auHLr a=Lr*1000000輸出中間數(shù)值勵(lì)磁電感 Lp0.00059148LpHLp=(k+1.8Lp=(k+1.8)*(k+)*(k+1.81.8)*Lr/(2k+)*Lr/(2k+1.81.8) )過程值勵(lì)磁電感 Lp a591.482403Lp auHLp a=Lp*1000000須須輸輸入

6、入數(shù)數(shù)值值電感系數(shù) Al0.55AluH/n2Al=L/(Np*Np) （單位：nH/匝數(shù)平方），研磨氣隙的磁芯后數(shù)據(jù)須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值磁通密度 Bm0.35BmTs關(guān)系磁芯損耗的，取值范圍：0.150.5輸出中間數(shù)值最小初級(jí)匝數(shù) Npmin32.7936358Npmin/Npmin=Lp a/Al過程值磁芯中間柱面積 Ae9.4207E-05Aem2Ae=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*Npmin*B)輸出中間數(shù)值磁芯中間柱面積 Ae a94.2073626Ae amm2Ae a=Ae*1000000過程值最小次級(jí)匝數(shù) Nsmin4.46208488Nsmin/Nsmin=Np

7、min/n輸出中間數(shù)值次級(jí)最小匝數(shù)取整 Ns5Ns/正數(shù)向上取整輸出中間數(shù)值初級(jí)匝數(shù)同比調(diào)整 Np36.746988Np/與次級(jí)NS同匝比調(diào)整匝數(shù)輸出中間數(shù)值初級(jí)峰值勵(lì)磁電流 Ipmax0.91405144IpmaxAIpmax=0.5*B*Np*Ae/Lp輸出中間數(shù)值變壓器耦合系數(shù) 0.9453125/變壓器初次能的耦合傳輸系數(shù).=Vo*n/(4*Ipmax*Lp*Fswmin)Np a=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*B*Ae)備注：該顏色表示輸入的數(shù)值該顏色表示輸出的數(shù)值該顏色表示中間的數(shù)值該顏色表示微調(diào)的數(shù)值LLC參數(shù)計(jì)算最高輸入電壓Vin600 VDC輸出電壓Vo55 V

8、DC半橋匝比n5.396n=Vin/(2(Vo+Vf)整流二極管壓降Vf0.6 V輸出電流50 A輸出功率2750 W負(fù)載電阻1.1 負(fù)載等效初級(jí)電阻25.958 諧振頻率f100 kHz取多高比較合適？Q0.8Q值怎么取，才能保證工作于ZVS？則Cr0.0766 uFCr=1/(2fRQ)ZLr=ZCr，Lr=33.051 uHLr=QR/(2f)取Lm/Lr=A4此取值的理由？則Lm132.2 uHLm=ALr低端諧振頻率fr2=44.721 kHzfr2=1/(2sqrt(Lm+Lr)Cr)本設(shè)計(jì)要求：輸入交流380V15，輸出43V55V，50A。問題1：工作頻率（諧振頻率）怎么選取？

9、問題2：Q值怎么取，才能保證重載低輸入電壓時(shí)工作于ZVS而非ZCS？問題3：Lm/Lr=4的取值理由？取其它值有什么問題？LLC參數(shù)計(jì)算Q值怎么取，才能保證工作于ZVS？本設(shè)計(jì)要求：輸入交流380V15，輸出43V55V，50A。Q值怎么取，才能保證重載低輸入電壓時(shí)工作于ZVS而非ZCS？Lm/Lr=4的取值理由？取其它值有什么問題？制制作作人人： 肖肖工工QQQQ：850797092850797092E-mail:E-mail:注注：飛飛兆兆LLCLLC方方案案有有：FSFR1700/FSFR1800/FSFR1900/FSFR2000/FSFR2100FSFR1700/FSFR1800/F

10、SFR1900/FSFR2000/FSFR2100及及FAN7621FAN7621，控控制制原原理理相相同同，以以下下計(jì)計(jì)算算公公式式通通用用。 FAN7621-LLC參數(shù)計(jì)算中中文文解解釋釋具具體體數(shù)數(shù)值值英英文文簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱單單位位相相關(guān)關(guān)公公式式及及應(yīng)應(yīng)用用取取值值須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值最高輸入電壓 Vinmax380 Vindc maxVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值最低輸入電壓 Vinmin340 Vindc minVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值整流二極管壓降 Vf0.7VfVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值輸出電壓 Vo24.2VoutVdc/須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值輸出電流 Io11IoA/須須輸輸入

11、入數(shù)數(shù)值值輸入功率 Pin302.5PinWPin：實(shí)測(cè)輸入功率值須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值諧振頻率 Fr82000FrHzFr取值范圍：（50150）*1000較佳須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值開關(guān)頻率錯(cuò)移值 Fc5000FcHz注：FswminFr;輸出中間數(shù)值芯片最低開關(guān)頻率 Fswmin87000FswminHzFswmin=Fc+Fr輸出中間數(shù)值輸輸出出功功率率 PoPo266.2PoWPo=Vo*Io輸出中間數(shù)值LLC電路轉(zhuǎn)換效率 0.88/=Po/Pin過程值中間計(jì)算公式 Vin a366Vin aVdcVin a=0.65*(Vindcmax-Vindcmin)+Vindcmin過程值中間計(jì)算

12、公式 Vout a49.8Vout aVdcVout a=(2Vout+2Vf)輸出中間數(shù)值變壓器匝比 n7.34939759n/n=Vinn=Vin a/Vouta/Vout a a須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值峰值增益 k5.5k/k取值范圍：37，依右圖查詢須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值品質(zhì)因數(shù) Q0.8Q/Q Q取取值值范范圍圍：0.31.2,0.31.2,依依右右圖圖查查詢?cè)冚敵鲋虚g數(shù)值最小電壓增益 Mmin1.32727273Mmin/Mmin=(k+1.8Mmin=(k+1.8)/k)/k輸出中間數(shù)值最大電壓增益 Mmax1.48342246Mmax/Mmax=Mmin*(Vinmax/Vinmin

13、)須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值變壓器工作效率 10.951/1取值范圍：0.850.99輸出中間數(shù)值輸輸出出等等效效直直流流電電阻阻 RoRo2.2RoRo=Vo*Vo/PoRac=8*n*n*Vo*VO*1/Po/輸出中間數(shù)值變壓器初級(jí)等效阻抗 Rac91.5039892Rac/Rac=8*n*n*Ro*1/輸出中間數(shù)值諧振電容值 Cr2.6515E-08CrFCr=1/(6.283*Q*Fr*Rac)過程值諧振電容值 Cr a26.5148438Cr auFCr a=Cr*1000000000輸出中間數(shù)值諧振漏感 Lr0.00014207LrH1/(39.48*Fr*Fr*Cr)過程值諧振漏感 L

14、r a142.07121Lr auHLr a=Lr*1000000輸出中間數(shù)值勵(lì)磁電感 Lp0.00059148LpHLp=(k+1.8Lp=(k+1.8)*(k+)*(k+1.81.8)*Lr/(2k+)*Lr/(2k+1.81.8) )過程值勵(lì)磁電感 Lp a591.482403Lp auHLp a=Lp*1000000過程值勵(lì)磁電感 Lm a449.411194Lm auHLm a=Lp-Lr須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值電感系數(shù) Al0.55AluH/n2Al=L/(Np*Np) （單位：nH/匝數(shù)平方），研磨氣隙的磁芯后數(shù)據(jù)須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值磁通密度 Bm0.35BmTs關(guān)系磁芯損耗的，取值

15、范圍：0.150.5輸出中間數(shù)值最小初級(jí)匝數(shù) Npmin32.7936358Npmin/Npmin=Lp a/Al過程值磁芯中間柱面積 Ae9.4207E-05Aem2Ae=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*Npmin*B);Np a=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*B*Ae)輸出中間數(shù)值磁芯中間柱面積 Ae a94.2073626Ae amm2Ae a=Ae*1000000過程值最小次級(jí)匝數(shù) Nsmin4.46208488Nsmin/Nsmin=Npmin/n輸出中間數(shù)值次級(jí)最小匝數(shù)取整 Ns5Ns/正數(shù)向上取整輸出中間數(shù)值初級(jí)匝數(shù)同比調(diào)整 Np36.746988Np/

16、與次級(jí)NS同匝比調(diào)整匝數(shù)須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值Lp b(實(shí)測(cè)變壓器電感值）Lp buHLp b(實(shí)測(cè)變壓器電感值）須須輸輸入入數(shù)數(shù)值值Lr b(實(shí)測(cè)變壓器電感值）Lr buHLr b(實(shí)測(cè)變壓器電感值）輸出中間數(shù)值Lm(實(shí)測(cè)變壓器電感值）LmuHLm(實(shí)測(cè)變壓器電感值）輸出中間數(shù)值初級(jí)峰值勵(lì)磁電流 Ipmax0.91405144IpmaxAIpmax=0.5*B*Np*Ae/Lp輸出中間數(shù)值變壓器耦合系數(shù) 0.9453125/變壓器初次能的耦合傳輸系數(shù).=Vo*n/(4*Ipmax*Lp*Fswmin)Icr-RMS=1.234*Io*Io/(n*n)+0.03126*n*n*(Vo+2*Vf)*(VO+2*Vf)/(Fr*Fr*Lm)備注：該顏色表示輸入的數(shù)值該顏色表示輸出的數(shù)值該顏色表示中間的數(shù)值該顏色表示微調(diào)的數(shù)值LLC參數(shù)計(jì)算最高輸入電壓Vin600 VDC輸出電壓Vo55 VDC半橋匝比n5.396n=Vin/(2(Vo+Vf)整流二極管壓降Vf0.6 V輸出電流50 A輸出功率2750 W負(fù)載電阻1.1 負(fù)載等效初級(jí)電阻25.958 諧振頻率f100 kHz取多高比較合適？Q0.8Q值怎么取，才能保證工作于ZVS？則Cr0.0766 uFCr=1/(2fRQ)ZLr=ZCr，Lr=33.051 uHLr=QR/(2f)取Lm/Lr=A4此取值的理由？則Lm132.2