3kW+LLC谐振式模块化通信电源
llc谐振带宽
llc谐振带宽LLC谐振带宽作为一种重要的电子电路技术,广泛应用于射频、无线通信、物联网等领域。
本文将从LLC谐振带宽的概念与原理、应用场景、选择方法、优势与局限以及未来发展趋势等方面进行详细阐述。
一、LLC谐振带宽的概念与原理LLC谐振带宽,指的是在射频电路中,通过特定元件(如电感、电容等)构成的谐振回路,在一定频率范围内具有特定的带宽。
这种带宽可以有效地滤除噪声和干扰,提高信号的传输质量和稳定性。
谐振带宽的计算公式为:B = R / (2*C),其中B为带宽,R为谐振回路的电阻,C为谐振回路的电容。
二、LLC谐振带宽的应用场景1.射频通信:LLC谐振带宽技术可以应用于射频通信系统,如无线通信、蓝牙、Wi-Fi等,提高信号的抗干扰能力和传输质量。
2.物联网:在物联网领域,LLC谐振带宽技术可以应用于传感器信号的处理,滤除噪声,提高数据准确性。
3.滤波器:LLC谐振带宽技术可以用于设计滤波器,实现对特定频率段的信号进行滤除或增强。
4.能量转换:在电力电子设备中,LLC谐振带宽技术可以应用于开关电源、变压器等元件,提高系统的效率和稳定性。
三、如何选择合适的LLC谐振带宽1.确定应用场景:根据实际应用需求,选择适合的谐振带宽。
例如,在射频通信中,通常需要较宽的谐振带宽来容忍一定的频率偏差和干扰。
2.计算谐振频率:根据系统参数,如电感、电容等,计算出谐振频率,从而确定谐振带宽。
3.考虑系统稳定性:在选择谐振带宽时,还需考虑系统的稳定性,避免过窄或过宽的谐振带宽导致系统不稳定。
四、LLC谐振带宽的优势与局限1.优势:LLC谐振带宽技术具有较高的滤波性能,可以有效抑制噪声和干扰,提高信号质量。
同时,其结构简单,易于实现,成本较低。
2.局限:LLC谐振带宽技术受限于谐振回路的元件参数,如电感、电容等。
在实际应用中,可能需要根据不同场景调整谐振回路的参数,以达到最佳性能。
五、未来发展趋势:LLC谐振带宽技术的创新与应用1.技术创新:随着微电子技术的发展,未来LLC谐振带宽技术有望实现更高的频率、更窄的带宽以及更低的功耗。
基于LLC_谐振式高效率通信电源的设计与应用分析
16随着通信技术的不断发展,系统设施对通信电源的要求也越来越高。
传统的开关电源由于其开关频率固定,因此在输出电流变化时会产生大量的开关损耗和电磁干扰,同时也会影响输出电压的稳定性。
为了解决这些问题,LLC 谐振变换器逐渐成为备受关注的电源设计方案。
该方案通过控制开关频率来实现输出电压的恒定,同时具有零电压开通和零电流关断的特点,可以大大降低开关损耗和电磁干扰。
因此,本文基于LLC 谐振变换器,设计了一种高效率通信电源,并对其进行了仿真和实验验证。
一、LLC 谐振变换器的原理和特点(一)LLC 谐振变换器的原理LLC 谐振变换器(LLC Resonant Converter)是一种基于LLC 谐振式高效率通信电源的 设计与应用分析阎晓璟(1986.04-),女,汉族,山西太原,本科,中级工程师,研究方向:通信工程。
摘要:本文以LLC 谐振变换器为基础,设计了一种高效率通信电源,并进行了仿真和实验验证。
首先,介绍了LLC 谐振变换器的基本结构和工作原理,重点阐述了其优点和特点。
然后,详细讨论了电源设计的流程和关键技术以及LLC 谐振变换器在通信电源中的应用。
最后,具体设计案例和实验结果分析表明,所设计的通信电源具有高效率、稳定性和可靠性等优点,达到了设计要求。
关键词:LLC 谐振变换器;通信电源;高效率;稳定性;可靠性基于谐振电路实现电源转换的技术。
与传统的电源变换器不同,LLC 谐振变换器采用的是无极性电容和电感器,具有高效率、低电磁干扰(EMI)和宽输入输出电压范围等优点,被广泛应用于高性能电源等领域[1]。
在LLC 谐振变换器中,控制器通过调节开关频率来控制输出电压,其中,控制器包含一个MOSFET 开关和一个驱动电路。
当MOSFET 开关关闭时,变压器中的励磁电流开始增加,同时将能量存储在谐振电容和谐振电感中;当MOSFET 开关开启时,励磁电流减小,能量从谐振电容和谐振电感中释放并传递到输出负载上[2]。
LLC谐振电路工作原理及参数设计
要点三
MATLAB语言简介
MATLAB是一种流行的科学计算软件,可以进行各种数值计算、数据分析、算法开发等。
要点一
要点二
MATLAB在LLC谐振电路仿真…
使用MATLAB的Simulink模块可以对LLC谐振电路进行建模和仿真,通过调整电路参数,观察输出结果,验证电路设计的正确性。
MATLAB仿真的优势
详细描述
频率偏移问题及解决方案
总结词
LLC谐振电路中,元件的温度系数对电路的性能有着重要影响。
详细描述
为了解决温度系数问题,可以在电路中采用具有负温度系数的元件,如锰铜电阻等。此外,还可以采用温度补偿技术,通过对元件的物理特性进行补偿,以抵消温度对电路性能的影响。
温度系数问题及解决方案
05
LLC谐振电路未来发展趋势
基于新型材料LLC谐振电路的研究
THANKS
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研究方向
研究高频率(例如X波段和Ku波段)和大功率(例如千瓦级)的LLC谐振电路,提高变换效率和功率容量。
挑战
需要解决高频率下的功率容量和散热问题,以及大功率下的变换效率和可靠性问题。
高频率、大功率LLC谐振电路的研究
研究LLC谐振电路在太阳能、风能等新能源领域的应用,提高新能源利用效率。
研究方向
优点
LLC谐振电路具有高效率、高可靠性、高功率密度等优点,因此在现代电源技术领域得到了广泛应用。同时,LLC谐振电路还具有低噪音、低电磁干扰等优点,适用于对电源性能要求较高的应用场景。
LLC谐振电路应用场景
02
LLC谐振电路参数设计
在LLC谐振电路中,电阻主要用于消耗电能在适当的电阻上产生适当的电压降,以调节整个电路的能量分布。
全桥LLC谐振电源的与研究理论部分
全桥LLC谐振电源的与研究理论部分毕业设计(论文)题目:全桥LLC谐振电源的设计与研究理论部分专业年级2009级电气工程及其自动化学号姓名指导教师尹斌评阅人王仲夏2013年6月中国马鞍山本科毕业设计(论文)任务书Ⅰ、毕业设计(论文)题目:全桥LLC谐振电源的设计与调试-理论部分Ⅱ、毕业设计(论文)工作内容(从专业知识的综合运用、论文框架的设计、文献资料的收集和应用、观点创新等方面详细说明):随着软开关技术和并联均流的发展,高性能的大功率高频开关电源的研究与开发已成为电力电子领域的重要研究方向,高频化,高效率,高功率密度和低损耗,低EMI噪声是DC/DC变换器的发展趋势,全桥LLC谐振变换器能够实现全负载范围下原边开关管ZVS,副边整流管ZCS,有效解决了移相全桥PWM ZVS DC/DC变换器存在的问题,使得LLC谐振拓扑结构成为电力电子技术领域研究的热点。
本课题以全桥LLC谐振变换器为研究内容,并与移相全桥PWM ZVS DC/DC变换器进行比较,总结二者优缺点,接着对变换器工作原理进行详细研究,建立数学模型,运用MATLAB仿真证明理论分析的正确性。
最后,搭建220V-40A 全桥LLC谐振变换器实验平台,验证理论分析的正确性和设计方法的合理性。
具体工作的步骤、内容、要求安排如下:1.绪论,介绍研究的背景。
2.以全桥LLC谐振变换器为研究内容,并与移相全桥PWM ZVS DC/DC变换器进行比较总结二者优缺点。
3.对变换器工作原理进行详细研究,建立数学模型,运用MATLAB仿真证明理论分析的正确性。
4.总结论文。
Ⅲ、进度安排:第1周~第2周(2周):根据毕业设计任务和要求,收集、查阅和研究学习相关的信息和资料:确定相应的技术方案和实施过程及规划;第3周~第5周(3周):撰写论文初稿,查阅相关资料进行修改;第6周~第9周(4周):设计电路图,调试硬件;第10周~第12周(3周):完成MATLAB软件设计;第13周~第14周(2周):充实论文,后期检查整改。
LLC谐振电路工作原理及参数设计
2
3
针对该公司LLC谐振电路的拓扑结构,进行了详细的分析,包括输入、输出端口设计、磁性元件选择等。
电路拓扑
深入探讨了LLC谐振电路的工作原理,包括工作模态、阻抗特性、传输特性等。
工作原理
根据分析结果,针对该LLC谐振电路的设计进行了优化,提高了电路性能和效率。
设计优化
03
参数优化
针对该产品中LLC谐振电路的性能测试结果,对元件参数进行了优化设计,以提升电路性能。
体积和成本
转换效率,包括轻载和重载下的效率
电磁干扰(EMI)性能
根据实际工程经验,结合电路拓扑、控制方式、磁性元件等关键因素,进行多方案尝试和对比实验验证
优化方法选择
利用仿真软件进行电路性能仿真,通过调整元件参数、改变控制策略等方式,得到最优电路控制策略和元件参数组合
运用数学方法,如梯度下降法、遗传算法等,结合电路性能数学模型,求解最优电路控制策略和元件参数组合
LLC谐振电路工作原理
LLC谐振电路因其高效率、高可靠性、低噪声等优点,被广泛应用于通信、电力电子、自动化控制等领域。
特别是在通信领域,由于其高效节能、体积小、重量轻等优势,LLC谐振电路已成为基站、交换机、路由器等通信设备的首选电源解决方案。
LLC谐振电路应用场景
LLC谐振电路元件参数设计
02
xx年xx月xx日
《llc谐振电路工作原理及参数设计》
目录
contents
LLC谐振电路概述LLC谐振电路元件参数设计LLC谐振电路仿真与分析LLC谐振电路优化设计LLC谐振电路制作与调试LLC谐振电路案例分析
LLC谐振电路概述
01
LLC谐振电路是一种高频、高压、大功率的开关电源变换器,由两个电感(一个主电感,一个辅助电感)和两个电容(一个主电容,一个辅助电容)组成。
高效率LLC谐振变换器研究共3篇
高效率LLC谐振变换器研究共3篇高效率LLC谐振变换器研究1LLC 谐振变换器是现代开关电源领域中使用最广泛的拓扑结构之一。
具有输出电流大,输出稳定性好,转换效率高等优点。
因此,在许多电源电路中得到了广泛应用。
下面将从多方面介绍LLC 谐振变换器的研究进展。
一、LLC谐振变换器的拓扑结构LLC 谐振变换器的基本结构分为三个部分:LLC 谐振网络、中间转换电路和输出电路。
其中 LLC 谐振网络用于限制输出电压与输入电压之间的电压波动,中间转换电路将输入电压转换为谐振电流,输出电路的主要作用是过滤高频噪声,并将谐振电流转化为输出电压。
二、LLC谐振变换器的运行原理LLC 谐振变换器的原理是利用谐振网络与变压器的耦合实现输入电压的变换。
当跨越一个半周期的时间后,变压器的端子电压反向,LLC 谐振网络中原本储存的自由振荡能量会被耗散掉,把谐振电容释放成电压。
输出电压也随之产生。
三、LLC谐振变换器的优点1.高效率:相比其他开关电源拓扑结构,LLC 谐振变换器的转换效率更高。
2.输出稳定性好:由于LLC谐振变换器的输出电压是由谐振电容的能量释放而来的,因此其输出的稳定性和纹波较小。
3.小型化:LLC谐振变换器的整体尺寸较小,能够满足在狭小空间内集成高功率器件。
四、LLC谐振变换器研究的难点LLC谐振变换器的实现复杂,需要同时考虑谐振网络和变压器的设计、控制策略的选择以及严格的保护功能,这都是研究LLC谐振变换器的难点。
其中,谐振网络的设计需要选择合适的电感、电容和阻尼电阻,使得LLC谐振变换器在工作时达到电磁兼容性和稳定性。
此外,控制策略的选择也有待进一步研究,目前常用的有固定频率控制和变频控制。
再者,由于LLC谐振变换器在进行转换时容易出现一些非理想的情况,如过载、过流等,因此加强保护功能也是LLC谐振变换器研究的难点。
五、LLC谐振变换器未来的发展趋势LLC谐振变换器在实际应用中已经取得了很大的成功,但在某些方面还存在诸多问题。
llc谐振尖峰吸收
llc谐振尖峰吸收(原创版)目录1.引言2.LLC 谐振尖峰吸收的原理3.LLC 谐振尖峰吸收的应用4.LLC 谐振尖峰吸收的优缺点5.结论正文【引言】随着科技的发展,谐振吸收技术在电子设备中的应用越来越广泛。
其中,LLC 谐振尖峰吸收技术以其独特的优势在众多谐振吸收技术中脱颖而出。
本文将对 LLC 谐振尖峰吸收的原理、应用、优缺点进行详细的介绍和分析。
【LLC 谐振尖峰吸收的原理】LLC 谐振尖峰吸收,全称为线性回馈线谐振尖峰吸收,是一种基于谐振原理的能量吸收技术。
其基本原理是,在特定的频率下,通过电感、电容和电阻构成的谐振回路,使得电流增大,从而实现对能量的高效吸收。
这种吸收方式具有吸收效率高、响应速度快、结构简单等优点。
【LLC 谐振尖峰吸收的应用】LLC 谐振尖峰吸收技术在电子设备中有着广泛的应用,如:1.电源系统:在电源系统中,LLC 谐振尖峰吸收技术可以有效地抑制电磁干扰,提高电源的转换效率,降低能源损耗。
2.通信设备:在通信设备中,LLC 谐振尖峰吸收技术可以减少电磁辐射,降低信号干扰,提高通信质量。
3.家电产品:在家电产品中,LLC 谐振尖峰吸收技术可以提高设备的安全性,减少对人身体的辐射危害。
【LLC 谐振尖峰吸收的优缺点】LLC 谐振尖峰吸收技术虽然具有吸收效率高、响应速度快、结构简单等优点,但也存在一些缺点,如:1.频率范围受限:LLC 谐振尖峰吸收技术的吸收频率范围受到谐振回路的构成影响,因此对其吸收频率有一定的限制。
2.制造工艺要求高:LLC 谐振尖峰吸收技术的吸收效果与其制造工艺密切相关,因此对制造工艺要求较高。
【结论】总的来说,LLC 谐振尖峰吸收技术以其独特的优点在电子设备中得到了广泛的应用。
非隔离型LLC谐振变换器分析设计
电气传动2021年第51卷第7期摘要:LLC 谐振网络变换器是一种软开关变换器,能够降低损耗、实现高频化、提高效率,在通信电源、电池充电器等方面有着广泛的应用。
传统LLC 变换器为隔离型的谐振变换器,其中包含一个高频隔离变压器。
在功率较大的场合中,隔离变压器设计困难,且漏感较大,导致损耗高,影响变换器性能;另一方面,隔离变压器由两个绕组组成,导致谐振变换器的体积较大,从而影响变换器的功率密度,若直接将其用于高频、高效的非隔离应用场合,不利于其效率和成本优势的发挥。
提出一种具有输入输出共地结构的非隔离型LLC 谐振变换器,适用于光伏逆变器、LED 恒流驱动等非隔离场合。
最后搭建了实验平台,实验验证了理论的正确性。
关键词:DC -DC 变换器;非隔离;谐振变换器;软开关中图分类号:TP46文献标识码:ADOI :10.19457/j.1001-2095.dqcd20556Analysis and Design of Non -isolated LLC Resonant ConverterSHENG Lunhui ,ZHOU Yufei ,WU Qibin(College of Electronic and Information Engineering ,Nanjing University ofAeronautics &Astronautics ,Nanjing 211100,Jiangsu ,China )Abstract:The LLC resonant network converter is a soft-switching technology which can reduce losses ,achieve higher frequencies ,and improve efficiency.It has a wide range of applications in communication power supply ,battery charger ,etc.The traditional LLC converter is an isolated resonant converter ,which contains a high frequency isolation transformer.In the case of high power ,the isolation transformer design is difficult ,and the leakage inductance is large ,resulting in high loss and affecting the performance of the converter.On the other hand ,the isolation transformer is composed of two windings ,which leads to the large volume of the resonant converter ,and thereby affects the power density of the converter.If the converter is directly used in high-frequency and high-efficiency non-isolated applications ,it is not conducive to its efficiency and cost advantages.A non-isolated LLC resonant converter with input-output common-ground structure was proposed ,which is suitable for non-isolated applications such as photovoltaic inverter and LED constant-current drive.Finally ,an experimental platform was built to verify the correctness of the theory.Key words:DC -DC converter ;non-isolated ;resonant converter ;soft switch基金项目:2018年研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20180407);航空基金自由探索项目(2015ZC52035);中国博士后科学基金(2015M580424)作者简介:盛伦辉(1995—),男,硕士研究生,Email :*****************非隔离型LLC 谐振变换器分析设计盛伦辉,周玉斐,吴旗斌(南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京211100)随着能源的供应不能满足人们生产和生活的需要,节约能源成为了当今社会至关重要的关注点。
《LLC谐振变换器》课件
LLC谐振变换器结构简单,易于集成到小型 电路中,方便设备的生产和维护。
LLC谐振变换器的应用领域
01
02
03
通信电源
LLC谐振变换器具有较高 的能量转换效率和宽输入 输出电压范围,适用于通 信设备的电源供应。
电力电子设备
LLC谐振变换器可以应用 于各种电力电子设备中, 如电机控制器、逆变器等 ,提供高效的电能转换。
01
可靠性优化实例
采用高品质的元件和严格的筛选标准, 加强散热设计和过载保护,提高LLC谐 振变换器的可靠性。
02
03
可靠性优化效果
通过可靠性优化,LLC谐振变换器的平 均故障间隔时间(MTBF)可提高数倍 ,甚至达到数千小时以上。
05
LLC谐振变换器的实验验 证与结果分析
LLC谐振变换器的实验平台搭建
数字控制算法
通过微控制器或数字信号处理器实现控制算法,具有 高精度和灵活性的优点,但实时性相对较差。
混合控制算法
结合模拟和数字控制算法,根据系统需求选择合适的 实现方式。
04
LLC谐振变换器的优化设 计
LLC谐振变换器的效率优化
效率优化方法
通过改进电路拓扑、优化元件参数、采用软开关技术等手段,提高 LLC谐振变换器的效率。
电压控制策略
混合控制策略
通过检测输出电压,调整变换器的开 关频率或占空比,以实现输出电压的 稳定。
结合电压和电流控制策略,以实现更 优的控制效果。
电流控制策略
通过检测变换器的输入或输出电流, 调整开关频率或占空比,以实现电流 的恒定控制。
LLC谐振变换器的调制技术
脉冲宽度调制(PWM)
通过调节开关的占空比,控制输入到LLC谐振变换器的能量,从而 调节输出电压或电流。
一种三电平组合式LLC谐振变换器
• 139•针对直流变压器现有电磁干扰性能差、磁元件和驱动电路设计复杂等问题,提出一种三电平组合式LLC 拓扑,此拓扑具有电压等级高、功率密度高及驱动设计简单等特点,能很大程度上提高谐振变换器工作性能。
本文首先对所提出的LLC 谐振变换器的工作原理、电压增益和软开关操作进行了全面分析,同时提出了一种适用于三电平组合式LLC 谐振变换器的设计方法,重点讨论了励磁电感的设计考虑。
通过采用所提出的设计方法,可以实现初级开关的零电压开关(ZVS)操作和次级整流器的零电流开关(ZCS)操作。
最后,搭建了一个500W 的实验装置来验证理论分析。
随着电动汽车充电以及新能源发电等领域对高能量密度日益增长的需求,具有软开关功能和高频特性的谐振变换器引起了各国学者的关注。
LLC 谐振变换器以其高效率、零电压开关和高功率密度等特点受到广泛应用。
然而,LLC 谐振变换器在大电流应用场合时,较大的谐振电流对变换器极其不利,且整流侧二极管反向恢复将导致电压尖峰大等问题。
国内外学者就此问题展开了相关研究,以期改善LLC 谐振变换器在大电流应用场合下的工作性能。
有关文献中研究了一种使用全桥拓扑的结构,考察了拓扑的控制策略和零电压开关(ZVS),可以减少电磁干扰污染,提高转换器的可靠性。
有关文献分析了三电平半桥DC-DC 变换器的性能,并提出改进控制策略用于缩小开关频率范围,然而低电压输入时的效率低,并且谐振元件的应力大。
鉴于上述问题,本文提出了一种三电平组合式LLC 谐振变换器拓扑并对其工作原理进行了分析,更进一步研究了电压增益特性。
该拓扑结合了全桥拓扑与多电平拓扑结构优点,且组合式结构能缓解单个谐振腔的负担,从而减小磁性元器件体积,进一步提高了能量密度。
最后,通过搭建实验样机验证了其可行性和合理性。
1 三电平组合式LLC谐振变换器三电平组合式LLC 拓扑结构如图1所示,高压侧采用全桥三电平拓扑、低压侧采用组合式整流拓扑,与中间级采用组合式LLC 对称设计。
llc谐振电路作用
llc谐振电路作用
LLC谐振电路是一种高效的电路,被广泛应用于许多电子领域。
它的作用是将输入直流电压转换成高频交流电压,以便于在电子设备中的使用。
下面将分步骤阐述LLC谐振电路的作用。
第一步,输入直流电压。
LLC谐振电路的最初作用是输入直流电压,即将DC电源电压转换为AC电压。
在这个过程中,电流通常比电压更重要。
该电路的工作方式是将直流电压精确地转换为所需的频率和相位,以便满足电子设备的工作需求。
第二步,产生高频振荡。
LLC谐振电路中的电感和电容通过调节其值,可以产生所需的高频振荡信号。
这种电路的关键特点是其能够稳定地产生高频振荡,以及能够在其它条件变化时自我调节。
这种特性可以有效地确保电子设备在各种负载下保持稳定性能。
第三步,过滤并调整信号。
在LLC谐振电路中,输出信号需要经过滤波器的过滤以及放大器的调整,以保证其符合电子设备的要求。
通过调节谐振电路的参数,可以精确地控制输出信号的频率和幅度。
这样的调节可以确保输出的信号是清洁、稳定和保持一定的功率,以便电子设备的正常工作。
总结:LLC谐振电路的作用是将输入直流电压转换成高频交流电压,以供电子设备使用。
它的工作过程是通过电感和电容之间的谐振产生高频振荡信号,最后通过过滤器和调节器来保证输出信号的清洁和稳定性。
这种电路的特点是具有高效、稳定和自我调节的功能,因此被广泛应用于通信、控制、电力等领域。
LLC谐振变换器PWM控制策略和同步整流技术的研究
LLC谐振变换器PWM控制策略和同步整流技术的研究一、概述随着电力电子技术的快速发展,高效率、高功率密度的电源变换器在各个领域的应用越来越广泛。
LLC谐振变换器作为一种高效、高功率密度的电源变换器,其在实际应用中受到了广泛关注。
LLC谐振变换器的控制策略和整流技术对其性能有着重要影响。
研究LLC谐振变换器的PWM控制策略和同步整流技术对于提高电源变换器的效率和稳定性具有重要意义。
PWM(脉冲宽度调制)控制策略是LLC谐振变换器中的一种重要控制方式。
通过调节PWM信号的占空比,可以有效地控制LLC谐振变换器的输出电压和电流,从而实现对其性能的精确控制。
同时,PWM 控制策略还可以提高LLC谐振变换器的动态响应能力,使其能够快速适应负载变化。
同步整流技术是一种提高整流效率的有效方法。
传统的整流电路通常采用二极管作为整流元件,但由于二极管的导通压降较大,会导致整流效率较低。
而同步整流技术则采用MOSFET等低导通压降的开关器件代替二极管,从而大大降低了整流损耗,提高了整流效率。
本文旨在研究LLC谐振变换器的PWM控制策略和同步整流技术,通过理论分析和实验验证,探索出更为高效、稳定的控制方法和整流技术,为LLC谐振变换器的实际应用提供理论支持和实验依据。
同时,本文的研究结果也可以为其他类型的电源变换器的控制策略和整流技术的研究提供参考和借鉴。
1. LLC谐振变换器的概述LLC谐振变换器是一种高效、高功率密度的电力转换装置,近年来在电力电子领域得到了广泛的研究和应用。
作为一种谐振变换器,LLC以其独特的拓扑结构和控制方式,实现了在宽负载范围内的高效、稳定运行。
其基本原理基于谐振原理进行电压和电流的变换,主要由初级电感(L)、谐振电感(Lr)和谐振电容(Cr)组成,形成一个LLC谐振网络。
在正常工作过程中,该谐振网络会在特定的频率下发生谐振,实现输入电压到输出电压的转换。
LLC谐振变换器的特点之一是能够实现开关管的零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS),从而有效减小开关损耗,提高变换器的效率。
基于STM32F334R8适用于电信设备电源的3 kW全桥LLC谐振数位电源方案设计
基于STM32F334R8Cortex M4MCU 适用于电信设备电源的3kW 全桥LLC 谐振数位电源方案设计-百能云芯封装规格:CARD所需元件型号:STEVAL-DPSLLCK1制造商:STMICRO商品介绍:STEVAL-DPSLLCK1是具有输出同步整流的数控3kW 全桥LLC 谐振DC-DC 转换器。
该套件包括电源板,数字控制板,适配器板和固件模块。
LLC 转换器的全桥初级部分基于MDmesh DM2功率MOSFET ,以实现高效率性能。
PWM 开关频率被数字控制以调节输出电压。
该转换器以接近谐振的频率工作,以最大限度地提高效率,并在整个工作范围内实现零电压开关(ZVS )。
HF 变压器提供了电感组件的电隔离和磁集成,从而实现了紧凑的设计。
次级侧采用STripFET F7的同步整流(SR )功率MOSFET 来减少传导损耗。
数字控制板上的STM32F334微控制器嵌入了一个高分辨率定时器,以进行更精细的调节,并且可以通过USART ,CAN ,SMBus 和光耦合串行通信来传达状态信息。
初级和次级部分均由基于VIPer27HD 的脱机反激电路提供,该反激电路为控制板,栅极驱动器IC 和信号调节电路提供稳定的电压。
您可以将PFC 连接到电源板上,并扩展通讯和与随附适配器板的接口。
规格说明:【额定功率】输入直流电压:375V 至425V 输出电压:48V最大输出电流:62.5A 输出功率:3千瓦最高效率:95.3%高频变压器隔离电压:4kV【谐振和开关频率】最大DC-DC开关频率:380kHz (启动时)死循环开关频率:120kHz 至250kHz 共振频率:175kHz【保护机制】输入和输出的欠压和过压保护过热保护短路保护根据输出功率和温度调节风速电位计/可变电阻器配件https://www.icdeal.com/product/rheostat-10478/t-10478/t-10478/电位计/可变电阻器配件https://www.icdeal.com/product/rheostat-10478/电位计/可https://电位计/可https://的强制冷却电位计/可变电阻器配件https://www.icdeal.com/product/rheostat-10478/t-10478/t-10478/电位计/可变电阻器配件https://www.icdeal.com/product/rheostat-10478/电位计/可https://电位计/可https://。
高效LLC谐振式DCDC变换器的研究
⾼效LLC谐振式DCDC变换器的研究⾼效LLC谐振式DCDC变换器的研究浙江⼤学硕⼠学位论⽂摘要摘要本⽂介绍了传统开关电源的DC/DC变换器的概况,指出当变换器要考虑维持时间(hold up time)时(即宽输⼊电压范围),PWM(脉宽调制)变换器以及SRC (串联谐振)、PRC(并联谐振)和SPRC《串并联谐振)等谐振变换器不能在额定输⼊电压下优化参数。
本⽂研究的LLC谐振式变换器是在传统SRC变换器的基础上增加了⼀并联电感,它的引⼊改变了SRC的增益曲线,在低于谐振频率fr处增加了--boost区域,使得变换器能够在额定输⼊电压下实现最优化。
本⽂详细分析了LLC谐振式变换器在连续⼯作模式下的⼯作状态,分析了谐振⽹络输⼊阻抗、电压增益等参数对电路性能的影响,并给出了⼀般的设计步骤。
最后设计了⼀台1500W的LLC谐振式变换器样机,通过⽐较理论值、仿真值与实验数据,验证了变换器的优点。
关键词:DC/DC变换器,LLC,零电压,零电流,效率II浙江⼤学硕上学位论⽂AbstractAbstractAfter reviewing the states of PWM DC/DC converteL and comparing with other resonant topologies,hi曲efficiency LLC resonant topology is proposed.The LLC topology is developed from traditional SRC resonant topology through adding only one inductor.The ncw LLC topology Can boost the input voltage when its operation frequency is lower than the resonant frequency.So it can get higher efficiency thanother topology when it operation at rated input voltage.LLC operation principles,parameter design and design process ale presented in the paper.At the end of the paper,1 500W LLC DC/DC converter was designed,The test result verified the good performance of this topology.Key word:DC—DC converter,Resonant,ZVS,ZCS,EfficiencyIII致谢本⽂是在导师马皓教授的悉⼼指导下完成的。
3kW+LLC谐振式模块化通信电源
1.2.3模块化通信电源的DC/Dc变换器拓扑结构”-1”
在确定|卜两级方案后,PFC级的电路拓扑一般采刚比较通埘的Boost拓扑结构,交流输 入后,400V左右直流电厍稳压输出。而模块化通信电源的DC/DC功率级,比较常用的电路
3
浙江大学琐上学位论文
拓扑结构有以F几类:在低功率电源中,主要是单管正激和单管反激拓扑结构等;在中高功 率电源中,主要是推挽、半桥、全桥、双管止激以及半桥或全桥的谐振拓扑结构。‘r文将针 对这儿种电路拓扑结构进行讨论和I比较。
improving direction.
Key words:modularize power supply,PFC,LLC resonant,Limited maximal current sharing
浙江人学硕}:学位论文
第一章绪论
从20世纪60年代开始,开关电源技术产生并不断的发展变化,经历了功率半导体器件、 高频化和软开关技术、开关电源系统的集成技术三个发展阶段,目前己深入到国民生产的各 个领域。电源系统也从原来的集中式电源系统发展到现在的分布式电源系统,即模块电源。 所谓模块电源是指大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考 虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流, 具有扩容性和系统可靠性较高等优点…。按照输出不同,模块电源有直流模块电源和交流模 块电源之分,本文主要讨论直流模块电源,以下简称模块化电源。在通信领域中,这种模块 化电源已被越来越广泛地应用于交换、传输、接入、无线、数据等通信以及监控设备,并且 随着技术的发展和市场竞争的日趋激烈,模块化电源还正向高质鼍、高可靠性、低成本的方 向发展。
LLC谐振变换器的研究
2008,25பைடு நூலகம்2)
分析LLC谐振变换器的工作原理,提出了一种利用计算机仿真软件SABER辅助设计LLC谐振变换器的方法,并用该方法设计了一款为电力机车上的仪器仪表供电的LLC变换器,通过实验验证了该方法的准确性.
分布距离较远的负载点传输能量,而48V直流母线电压不适合直接为低压大电流输出负载点变换器(POL)供电。使用中间母线式变换器,能够提供母线电压变压器电气隔离和降压功能,很好的解决了分布式电源系统的供电问题,LLC型自驱动半桥谐振拓扑十分适合这种中间母线式变换器的应用。 本文首先比较了不同LC谐振电路的软开关技术,并分析了自驱动LLC半桥谐振变换器的电路原理,工作模态及输出特性。 其次,采用复频域分析法分析变换器的直流增益,并对输出电压纹波进行了数学分析,为电路参数设计打下了基础。 然后,设计了变换器的电路和主要参数,完成了自驱动电路和启动电路的优化,通过仿真验证其合理性。针对变换器开环工作的缺点,提出PWM闭环控制的次级电压调整电路的方案。 最后,根据分析、设计、仿真结果,制作LLC型自驱动半桥谐振变换器装置,通过采集电路波形,分析验证了变换器零电压开关特性及次级电压调整电路的效果。同时考察了变换器在不同负载下的输出特性、效率及损耗。
西南交通大学
硕士学位论文
LLC谐振变换器的研究
姓名:赵磊
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动指导教师:郭育华
20080601
LLC谐振变换器的研究
5.学位论文许文香基于LLC谐振变换器的平板电视电源研究2008
平板电视以液晶电视、等离子电视以及OLED平板显示电视,逐步占据了数字电视的高端领域。从全球范围来看,平板电视正演变为全球电视的绝对主角。随着平板电视的增长,电源作为平板电视的核心,其研究也逐渐得到广泛的关注。 本文从高效率、低成本、低损耗的平板电视电源要求入手,首先通过对平板电视电源产业的发展和需求进行分析,讨论现有平板电视电源常用拓扑在成本和效率上的不足,给出了平板电视电源的较为优化的拓扑——LLC谐振变换器。 本文详细分析LLC谐振变换器的特性,包括电路的工作原理、输出电压与开关管工作频率的关系,以及LLC谐振变换器的空载特性和短路特性,通过横向对比总结出LLC谐振变换器相对于传统二元件谐振变换器的优势之处。又以不对称半桥PWM变换器为例,从四个方面将谐振变换器和不对称半桥PWM变换器进行了对比,从纵向分析了LLC谐振变换器的一些优点,并总结出LLC谐振变换器在平板电视电源应用上优点的原理依据。 为得到LLC谐振变换器参数设计最优方法,本文以交流分析法分析为基础,通过仿真软件,详细讨论LLC谐振变换器的系统增益的影响因素。为使平板电视电源效率和成本最优化,将串联谐振电感集成在变压器中,给出了LLC谐振变换器变压器设计中难点的解决思路。 文章还详细分析了LLC电路设计难点过流保护的实现,结合控制芯片给出了在实际电路中过流保护的设计。 本文通过大量的计算、仿真和样机实验对系统设计理论分析给予以了证明,成功的把LLC谐振变换器应用到平板电视电源设计中。 本文最后对整个设计、开发过程以及研究成果做了总结,并对在此过程中出现的问题提出了进一步研究设想以及该技术在平板电视电源中的广泛应用做了展望。
3kw llc计算书
3kw llc计算书以下是一个简单的3kw LLC计算书,供您参考:一、概述本次计算书主要针对3kw LLC电源进行设计。
该电源采用LLC谐振电路,具有高效率、高功率密度和易于实现等特点。
本计算书将根据设计要求,对电源的各个参数进行计算和优化。
二、设计要求1.输入电压:交流220V2.输出功率:3kw3.输出电压:直流48V4.输出电流:75A5.效率:≥90%6.功率密度:≥100W/in3三、计算过程1.确定LLC电路参数根据设计要求,我们需要选择合适的LLC电路参数,包括谐振频率、谐振电阻、谐振电感和开关频率等。
这些参数的选择将直接影响电源的性能和效率。
2.计算谐振电阻和电感根据LLC电路的原理,谐振电阻和电感的大小将影响谐振频率和输出功率。
通过计算和仿真,我们可以确定合适的谐振电阻和电感值。
3.计算开关频率和占空比开关频率和占空比是LLC电源的关键参数,它们将直接影响电源的效率、功率密度和输出电压纹波等。
通过仿真和实验验证,我们可以确定合适的开关频率和占空比。
4.优化电路布局和布线为了提高电源的效率、功率密度和可靠性,我们需要对电路布局和布线进行优化。
这包括选择合适的PCB材料、布局布线方案和散热方案等。
5.测试和验证在完成设计后,我们需要对电源进行测试和验证。
这包括测试电源的输出电压、电流、效率、功率密度等性能指标,以及验证电源的稳定性和可靠性。
四、结论通过本次计算书的设计和优化,我们成功地设计出了一款3kw LLC电源。
该电源具有高效率、高功率密度和易于实现等特点,能够满足设计要求。
在未来的应用中,该电源将具有广泛的应用前景和市场竞争力。
LLC谐振全桥并联均流开关电源的研制
are
converter is adopted to design
difficulties
of using this converter
the selection
on
of the parameters of resonant
components.Through
resonant
detailed analysis
important
research field of power electronics.To meet the requirements of large
capacity
power supply
on
performance,weight,size,efficiency and
on
reliability,this thesis mainly researches
and
of CAN bus
interface
makes
the
power
system
practical.Accordingly,it is succeed
together.
to parallel
all the power modules
the parallel Finally,experiment results of the power modules and operation of the power system
作者签名:建岔导师签名榭日期:-堡墟年蜘么皇
硕士学位论文
第一章绪论
第一章绪论 弟一早珀可匕
随着电力电子技术的迅速发展,高频开关电源因其具有体积小、重量轻、频 率高和输出纹波小等特点,正迅速代替传统的相控电源广泛应用于计算机、通信、 工业加工、铁路和航空航天等领域。近年来,电力电子作为节能化、自动化、智 能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能 绿色化的方向发展【11。 随着我国铁路交通的发展,对各项技术的要求越来越高。目前我国电力机车 普遍采用相控式110V晶闸管直流稳压电源。主变压器辅助绕组396V引出单相 电源,经控制电源变压器降为220V,再用晶闸管单相半控桥式整流电路整流, 最后经过平波电抗器和蓄电池滤波。它与机车蓄电池并联运行,为机车控制电路
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are discussed too.Then,operation principle ofLLC resonant circuit is introduced,including main
4
浙江大学母Ii:学位论文
Vout V
图1.5双管正激式变换器原理图
B.反激式变换电路结构
Vout
PFc广 卜
—J蛩
圈1.6反激式变换器原理图 反激式电路相对于止激式电路,其所用元什更少,结构比较简单,成本也比较低,冈此 反激变换器能适合在多路输出场合中使用。图1.6中为撮基本的反激变换器拓扑,它通过副 边RCD复位,元件利埘率较高,变换效率比较高。 反激电路结构的缺点在于:
本文以220V交流输入,42v一58v直流输出的AC/DC型模块电源单元为研究对象.选 用PFC+LLC谐振回路为主电路拓扑。首先介绍了PFC主电路和控制芯片,给山主要参数 的设计,并介绍PFC电路的保护和延时电路;然后分析LLC谐振变换器的工作原理,讨论 LLC谐振变换器的主要特性.给出主要参数的设计,并介绍了LLC谐振变换器的控制方案 和控制芯片,再次介绍了均流控制方法,重点研究分析了最人电流均流法和限流最人电流均 流控制,提出了非选择性哭同控制模式和选择性控制模式两种均流控制方案。最后设计制作 220V交流输入,输山功率3kW的模块电源,并进行了不同谐振频率(40kHz与100kHz) 以及不同电路布局下的对比试验研究,以谐振频率为100kHz的模块电源为例,进行了并机 均流试验研究,给出了试验波形和结果。通过对试验结果的分析,验证了设计的可行性。最 后分析了不足之处以及今后可能的改进方向。
1.2.1多模块电源供电系统
相对于传统的集中式供电,分布式电源系统(多模块电源系统)利_【}j多个中小功率的电 源模块并联来组建积木式的人功率电源系统:在空间上各模块接近负载,供电质昔高,通过 改变并联模块的数餐来满足不同功率的负载,设计灵活。每个模块承受较小电应力,开天频 率比较高,从而系统的功率密度也比较高。
characteristic of LLC resonant,major parameters’design,controlling method and controlling IC
After,this paper also discusses current sharing method,especially maximal current sharing and
2
浙江人学硕I:学位论文
1.2.2单元模块电源的整机电路结构
单元模块化电源的结构和普通的直流电源类似,主要有单级和两级两种结构方式。单级 结构的模块化电源,由电网接入交流电,经不控整流送De/De功率级转换后,输出设定的稳 定直流电压或稳定直流电流,如图1.2。
-
交
整流
输
滤波
’
PFC
直流 输出
a)单级PFC结构
output limited maximal current sharing.Finally,a modularize power supply with 220V ac input and 3kW oatput power is completed,two compared experiments with different resonant frequency and different layout design have been done.More,two modularize power supplies with same parameters and layout design are completed for parallel operation experiment.The result of experiment showed feasibility and deficiency of modularize power supply design,and possible
’
交
整流
输
滤波
-
DC /DC
直流 输出
b)整流滤波DC/DC单级结构 图1.2模块化电源单级结构 两级结构的模块化电源一般用丁-大功率电源系统,电网接入交流电,整流滤波经PFC 级进行功率冈数校止后再送DC/DC功率级转换最后输出稳定直流电压或稳定直流电流,如陶
1.3。
交
直流
输
输出
图1.3模块化电源两级结构 以上两种结构相比而言,在模块化电源中由于要适应扩容后的大功率要求以及小电压人 电流的发展趋势,两级结构应用得更频繁,另一方面考虑要满足信息产业部发布的《中华人 民共和国通信行业标准》对功率因数的要求,两级方案也是模块化电源更合适的选择。
图1.1多模块电源供电系统结构图 图1.1是多模块电源供电系统结构,一般各个模块电源都是可热插拔式,并且为了保证 整个电源系统的稳定性,会备有N+n个模块电源,n个模块电源作为后备模块,在一些模块 中如果有出故5亭退出L作的模块电源时,后备模块就相应的自动代替故障模块,从而增加了 电源系统的冗余性利可靠性。
关键词:模块电源,PFC,LLC谐振,限流最大电流均流法
浙江大学硕jj学位论文
Abstract
The power supply with redundancy,which has larger eapacity of output,more stability and
more extensive application,should be suitable for the diversification ofvaried load,and minimum cost.It’s a challenge to classical concentrated power SOurce,ingead,technologies of distributed power SOurce appear and develop,which become a trend of power supply developing nOW and in
A.正激式变换电路结构
Vout
L—
PFc
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卜
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图1.4单管止激式变换器原理图 止激DC/DC变换电路有多种磁复位方法如RCD复位、LCD复位、舣开关管复伉、有源 箝位等复位方法,按照不同的复位方法能衍生山多种不同的止激交换器电路。l篁|1.4中是基 本单管正激变换器,它所应用的元什比较少,电路结构比较简单,有比较好的转换效率。但 这种结构存在以下一些缺点: (1)正激变换电路中的功率管是硬开关,在高频和小型化方面有局限性,同时由丁』输 出功率的增加,会加人功率管的电流应力,硬开关的缺点也更加突出,因此对丁.这种硬开关 的单管正激变换电路只适合工作于低功率范围; (2)单管正激变换器的开关管上的电压应力比较高,一般是两倍的输入电压。 有源箝位止激变换器能够实现ZVS,但电路比较复杂,成本提高,而且也不容易在输出 大负载的时候保证ZVS。 双管正激变换器是现时比较常用的正激式变换器拓扑中的一种(图1.5),其开关管上 电压应力为一倍的输入电压,而且不需磁复位绕组,同时,与桥式变换器相比,双管正激变 换器不存在桥臂直通的危险。双管正激变换器有以下的缺点: (1)它最大占空比为0.5,因此变压器副边输出的是半波信号,与半桥变换器输出是 全波信号相比,磁芯的利埘率低,所需的输出电感和输出电容值较大,体积也较大; (2)由于舣管正激变换器的开关器件为硬开关,二极管的反向恢复效麻,会给原边带 来一个较高的电流尖峰,因为线路漏感的存在会对电路其他信号产生干扰。
浙江大学碗l:学位论文 业采用自己的企业标准生产,按照自己的测试规范测试,各个行业标准也存在着技术指标落 后、测试方法可操作性差等问题,导致业界没有统一、完善的设计、生产与检测标准,为了 推动模块电源的技术进步,提供国内企业生产质量控制的依据,制定科学的国家标准迫在眉 睫。
1.2模块化电源系统
模块化通信电源产品按照输入输山电压有Ac/Dc、DC/DC、Dc/Ac三种产品,本文主要研 究Ac/Dc模块化电源,下文出现的模块化电源都特指^≥:j、嘻’
硕士学位论文
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浙扛人学硕士学位论文
摘要
负载的多样化,特别是负载功率的多变性,以及人们对设备成本投入的最低化和阶段 化,需要适用面更广,稳定性更高,还需要具备冗余性和可扩容性的电源与之相适应。这些 都对传统的集中式电源提出了挑战,随着模块化分布式电源的技术发展,模块电源系统已成 为现在和未来电源的发展趋势。
1.1模块化电源的发展 1.1.1模块化电源的发展趋势
在电源的性能要求方面,随着通信产品的小型化,用电器电压的下降使得模块化电源开 始向高效率、高功率密度、低压大电流、低噪音、良好的动态特性以及宽输入范同等方向发 展。在电源的结构方面,薄型化、模块化、标准化并以积木的方式进行组合的拓扑结构得到 日益广泛的应用。
1.1.2模块化电源的热点问题”1
为了适应市场的需求,模块化电源有几个热点问题:1)散热。热性能是影响模块电源 寿命的重要因素,因此对电源的散热处理很重要。2)电磁兼容。目前国际上已建立了完善 的电磁兼容标准与认证体系,CISPR22《信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法》规定 了信息技术设备在0.15到1000MHz频段内的电磁干扰限值。我国信息产业部根据国际标准 制定了YD/T983-1998《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》。3)电源可靠性。可靠 性现已成为电源设计的关键课题,直接影响到系统制造的最低成本。模块电源在不同温度、 气流、湿度、振动条什下的性能都是设计电源时必须考虑的。4)标准化。标准对电源产业 的作用越来越被重视,标准化可以缩短产品推向市场的周期并降低成本,但目前多数国内企