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全桥LLC谐振变换器中变压器的设计

2019-06-04 14:52:10 来源:电子变压器与电感网

全桥LLC谐振变换器中变压器的设计对于提高变换器效率和功率密度至关重要,传统变压器设计方法主要依靠经验,相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求越来越突出。此外,与普通变压器不同,LLC变换器中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足条件。

      LLC谐振变换器在全负载范围内易实现一次侧开关管的零电压开通(zero voltage switching, ZVS)和二次侧整流管的零电流关断(zero current switching, ZCS),因而具备高频化和高效率的优势,这使得LLC谐振变换器广泛澳门永利网上娱乐于航天,电子,通信,电动汽车充电桩等领域[1-3]
      在实际澳门永利网上娱乐中,变换器的核心器件高频变压器的设计尤为重要。为了减少变换器体积,需要提高开关频率,但其瓶颈就在于如何设计相应变压器。传统方法主要依靠经验,设计相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求愈加突出[4-6],因而需要更加严格的设计。此外,与普通变压器不同,LLC变换器中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足要求,之前也有关于气隙对磁芯影响的研究[7],但是并没有提出准确计算气隙的方法。
      针对以上问题,本文以全桥LLC谐振变换器中变压器为研究对象,提出了一套以AP法为基础的变压器设计方法,包括磁芯选取,线圈设计、气隙计算、高频损耗计算,解决了传统变压器设计可能造成的问题,例如磁芯选取过大,气隙选取不合理,提高了变换器效率功率密度。最后澳门永利网上娱乐该设计方法制作了一款变压器,用于48V输入,1kW/400V输出的全桥LLC谐振变换器,经实验验证了设计方法的合理性和有效性。

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