飞兆LLC方案变压器设计公式及程序2013225

1、制制作作人人： 肖肖工工QQQQ：850797092850797092E-mail:E-mail:注注：飞飞兆兆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，以以下下计计算算公公式式通通用用。 FAN7321-LLC参数计算中中文文解解释释具具体体数数值值英英文文简简称称单单位位相相关关公公式式及及应应用用取取值值须须输输入入数数值值最高输入电压 Vinmax380 Vindc m

2、axVdc/须须输输入入数数值值最低输入电压 Vinmin340 Vindc minVdc/须须输输入入数数值值整流二极管压降 Vf0.7VfVdc/须须输输入入数数值值输出电压 Vo24.2VoutVdc/须须输输入入数数值值输出电流 Io11IoA/须须输输入入数数值值输入功率 Pin302.5PinWPin：实测输入功率值须须输输入入数数值值谐振频率 Fr82000FrHzFr取值范围：（50150）*1000较佳须须输输入入数数值值开关频率错移值 Fc5000FcHz注：FswminFr;输出中间数值芯片最低开关频率 Fswmin87000FswminHzFswmin=Fc+Fr输出中

3、间数值输输出出功功率率 PoPo266.2PoWPo=Vo*Io输出中间数值LLC电路转换效率 0.88/=Po/Pin过程值中间计算公式 Vin a366Vin aVdcVin a=0.65*(Vindcmax-Vindcmin)+Vindcmin过程值中间计算公式 Vout a49.8Vout aVdcVout a=(2Vout+2Vf)输出中间数值变压器匝比 n7.34939759n/n=Vinn=Vin a/Vouta/Vout a a须须输输入入数数值值峰值增益 k5.5k/k取值范围：37，依右图查询须须输输入入数数值值品质因数 Q0.8Q/Q Q取取值值范范围围：0.31.2,0

4、.31.2,依依右右图图查查询询输出中间数值最小电压增益 Mmin1.32727273Mmin/Mmin=(k+1.8Mmin=(k+1.8)/k)/k输出中间数值最大电压增益 Mmax1.48342246Mmax/Mmax=Mmin*(Vinmax/Vinmin)须须输输入入数数值值变压器工作效率 10.951/1取值范围：0.850.99输出中间数值输输出出等等效效直直流流电电阻阻 RoRo2.2RoRo=Vo*Vo/PoRac=8*n*n*Vo*VO*1/Po/输出中间数值变压器初级等效阻抗 Rac91.5039892Rac/Rac=8*n*n*Ro*1/输出中间数值谐振电容值 Cr2.

5、6515E-08CrFCr=1/(6.283*Q*Fr*Rac)过程值谐振电容值 Cr a26.5148438Cr auFCr a=Cr*1000000000输出中间数值谐振漏感 Lr0.00014207LrH1/(39.48*Fr*Fr*Cr)过程值谐振漏感 Lr a142.07121Lr auHLr a=Lr*1000000输出中间数值励磁电感 Lp0.00059148LpHLp=(k+1.8Lp=(k+1.8)*(k+)*(k+1.81.8)*Lr/(2k+)*Lr/(2k+1.81.8) )过程值励磁电感 Lp a591.482403Lp auHLp a=Lp*1000000须须输输入

6、入数数值值电感系数 Al0.55AluH/n2Al=L/(Np*Np) （单位：nH/匝数平方），研磨气隙的磁芯后数据须须输输入入数数值值磁通密度 Bm0.35BmTs关系磁芯损耗的，取值范围：0.150.5输出中间数值最小初级匝数 Npmin32.7936358Npmin/Npmin=Lp a/Al过程值磁芯中间柱面积 Ae9.4207E-05Aem2Ae=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*Npmin*B)输出中间数值磁芯中间柱面积 Ae a94.2073626Ae amm2Ae a=Ae*1000000过程值最小次级匝数 Nsmin4.46208488Nsmin/Nsmin=Np

7、min/n输出中间数值次级最小匝数取整 Ns5Ns/正数向上取整输出中间数值初级匝数同比调整 Np36.746988Np/与次级NS同匝比调整匝数输出中间数值初级峰值励磁电流 Ipmax0.91405144IpmaxAIpmax=0.5*B*Np*Ae/Lp输出中间数值变压器耦合系数 0.9453125/变压器初次能的耦合传输系数.=Vo*n/(4*Ipmax*Lp*Fswmin)Np a=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*B*Ae)备注：该颜色表示输入的数值该颜色表示输出的数值该颜色表示中间的数值该颜色表示微调的数值LLC参数计算最高输入电压Vin600 VDC输出电压Vo55 V

8、DC半桥匝比n5.396n=Vin/(2(Vo+Vf)整流二极管压降Vf0.6 V输出电流50 A输出功率2750 W负载电阻1.1 负载等效初级电阻25.958 谐振频率f100 kHz取多高比较合适？Q0.8Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？则Cr0.0766 uFCr=1/(2fRQ)ZLr=ZCr，Lr=33.051 uHLr=QR/(2f)取Lm/Lr=A4此取值的理由？则Lm132.2 uHLm=ALr低端谐振频率fr2=44.721 kHzfr2=1/(2sqrt(Lm+Lr)Cr)本设计要求：输入交流380V15，输出43V55V，50A。问题1：工作频率（谐振频率）怎么选取？

9、问题2：Q值怎么取，才能保证重载低输入电压时工作于ZVS而非ZCS？问题3：Lm/Lr=4的取值理由？取其它值有什么问题？LLC参数计算Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？本设计要求：输入交流380V15，输出43V55V，50A。Q值怎么取，才能保证重载低输入电压时工作于ZVS而非ZCS？Lm/Lr=4的取值理由？取其它值有什么问题？制制作作人人： 肖肖工工QQQQ：850797092850797092E-mail:E-mail:注注：飞飞兆兆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，以以下下计计算算公公式式通通用用。 FAN7621-LLC参数计算中中文文解解释释具具体体数数值值英英文文简简称称单单位位相相关关公公式式及及应应用用取取值值须须输输入入数数值值最高输入电压 Vinmax380 Vindc maxVdc/须须输输入入数数值值最低输入电压 Vinmin340 Vindc minVdc/须须输输入入数数值值整流二极管压降 Vf0.7VfVdc/须须输输入入数数值值输出电压 Vo24.2VoutVdc/须须输输入入数数值值输出电流 Io11IoA/须须输输入

11、入数数值值输入功率 Pin302.5PinWPin：实测输入功率值须须输输入入数数值值谐振频率 Fr82000FrHzFr取值范围：（50150）*1000较佳须须输输入入数数值值开关频率错移值 Fc5000FcHz注：FswminFr;输出中间数值芯片最低开关频率 Fswmin87000FswminHzFswmin=Fc+Fr输出中间数值输输出出功功率率 PoPo266.2PoWPo=Vo*Io输出中间数值LLC电路转换效率 0.88/=Po/Pin过程值中间计算公式 Vin a366Vin aVdcVin a=0.65*(Vindcmax-Vindcmin)+Vindcmin过程值中间计算

12、公式 Vout a49.8Vout aVdcVout a=(2Vout+2Vf)输出中间数值变压器匝比 n7.34939759n/n=Vinn=Vin a/Vouta/Vout a a须须输输入入数数值值峰值增益 k5.5k/k取值范围：37，依右图查询须须输输入入数数值值品质因数 Q0.8Q/Q Q取取值值范范围围：0.31.2,0.31.2,依依右右图图查查询询输出中间数值最小电压增益 Mmin1.32727273Mmin/Mmin=(k+1.8Mmin=(k+1.8)/k)/k输出中间数值最大电压增益 Mmax1.48342246Mmax/Mmax=Mmin*(Vinmax/Vinmin

13、)须须输输入入数数值值变压器工作效率 10.951/1取值范围：0.850.99输出中间数值输输出出等等效效直直流流电电阻阻 RoRo2.2RoRo=Vo*Vo/PoRac=8*n*n*Vo*VO*1/Po/输出中间数值变压器初级等效阻抗 Rac91.5039892Rac/Rac=8*n*n*Ro*1/输出中间数值谐振电容值 Cr2.6515E-08CrFCr=1/(6.283*Q*Fr*Rac)过程值谐振电容值 Cr a26.5148438Cr auFCr a=Cr*1000000000输出中间数值谐振漏感 Lr0.00014207LrH1/(39.48*Fr*Fr*Cr)过程值谐振漏感 L

14、r a142.07121Lr auHLr a=Lr*1000000输出中间数值励磁电感 Lp0.00059148LpHLp=(k+1.8Lp=(k+1.8)*(k+)*(k+1.81.8)*Lr/(2k+)*Lr/(2k+1.81.8) )过程值励磁电感 Lp a591.482403Lp auHLp a=Lp*1000000过程值励磁电感 Lm a449.411194Lm auHLm a=Lp-Lr须须输输入入数数值值电感系数 Al0.55AluH/n2Al=L/(Np*Np) （单位：nH/匝数平方），研磨气隙的磁芯后数据须须输输入入数数值值磁通密度 Bm0.35BmTs关系磁芯损耗的，取值

15、范围：0.150.5输出中间数值最小初级匝数 Npmin32.7936358Npmin/Npmin=Lp a/Al过程值磁芯中间柱面积 Ae9.4207E-05Aem2Ae=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*Npmin*B);Np a=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*B*Ae)输出中间数值磁芯中间柱面积 Ae a94.2073626Ae amm2Ae a=Ae*1000000过程值最小次级匝数 Nsmin4.46208488Nsmin/Nsmin=Npmin/n输出中间数值次级最小匝数取整 Ns5Ns/正数向上取整输出中间数值初级匝数同比调整 Np36.746988Np/

16、与次级NS同匝比调整匝数须须输输入入数数值值Lp b(实测变压器电感值）Lp buHLp b(实测变压器电感值）须须输输入入数数值值Lr b(实测变压器电感值）Lr buHLr b(实测变压器电感值）输出中间数值Lm(实测变压器电感值）LmuHLm(实测变压器电感值）输出中间数值初级峰值励磁电流 Ipmax0.91405144IpmaxAIpmax=0.5*B*Np*Ae/Lp输出中间数值变压器耦合系数 0.9453125/变压器初次能的耦合传输系数.=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)备注：该颜色表示输入的数值该颜色表示输出的数值该颜色表示中间的数值该颜色表示微调的数值LLC参数计算最高输入电压Vin600 VDC输出电压Vo55 VDC半桥匝比n5.396n=Vin/(2(Vo+Vf)整流二极管压降Vf0.6 V输出电流50 A输出功率2750 W负载电阻1.1 负载等效初级电阻25.958 谐振频率f100 kHz取多高比较合适？Q0.8Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？则Cr0.0766 uFCr=1/(2fRQ)ZLr=ZCr，Lr=33.051 uHLr=QR/(2f)取Lm/Lr=A4此取值的理由？则Lm132.2