BBU模块LLC谐振半桥主变压器计算

1、BBU模块LLC谐振半桥主变压器计算书.技术条件输入电压：Vi=377399VDC ;输出电压：Vo=12.5VDC最大输出功率：Pout(max)=12.5V X 45A=562.5W ;最大输出电流 45A;开关频率：fs=100kHz ;变换效率：tdc/dc = 0.95。.主变压器磁芯由于变压器原方采用半桥电路，副方采用双半波整流电路，因此变压器的视在功率为11PT P0 2562.521387.5Wt0.950.7 cm4PT Dmax 106_1387.5 0.9 106JBmax f Ko Kf 6 2600 100000 0.3 4 0.95电流密度J = 6A/mm2,工作

2、磁密A Bmax初选为2600GS,工作频率f=100K,最大占空比 D 初选为0.9,窗口系数Ko=O.3,方波波形系数 Kf=4,变压器效率 P丁=0.95。方案一：采用 PQ40/40: Ae=201mm 2, Aw= 326mm2, AwAe = 6.55cm4, Ve= 20500mm3方案二：采用 PQ45/45 ： Ae=253 mm，Ve= 26565mm3(2)匝数输出整流二极管压降为1V,则等效最大输出电压为Vout=12.5+1=13.5V ,副边匝数VoutBmax Ae f13.52 0.26 201 10 6 100 1031.29TS对于LLC变换器，需要将额定工

3、作点设计在谐振点，则: 变压器的变比的确定，我们根据公式：=0.5*410/ (12.5+1) =15.2可以选的匝比有：N1/N2/N3=30 : 2: 2N1/N2/N3=31 : 2: 2N1/N2/N3= 45: 3: 3N1/N2/N3=46 : 3: 330 匝.。实际 A Bmax=0.168T 单15 匝.。实际 A Bmax=0.267T 单方案1:采用PQ4040磁芯，选取N2=2,原边N1选为 边A B=0.084T;应该可以接受。方案2:采用PQ4545磁芯，选取N2=1 ,原边N1选为边A B=0.133T ;这样磁芯利用比较充分。PFC输出滤波电容采用 1个330u

4、F/450V或者一个270uF/450V ,电解电容上的纹波电压 峰峰值为：VppP PFC cVPFC/ DC / DC cVPFC叱17.9V 2 * 50* 270* 10 6 *390Po输出功率rDCDC效率VpfcDCDC输入电压TDCDC输入电解电容低频电压频率CDCDC输入电解电容量考虑DCDC开关管的管压降2*2=4V ,故PFC输出直流电压的最小值为Vpfcmin=Vpfc-Vpp/2-4=390-8.95-4=377 。输入电压范围为： Vi=377 399VDC。(3)线规PQ40/40磁心的AL=4300 25%nH/N 2,因此变压器原边励磁电感的最小值为Lmin=

5、0.75*AL*N*N=0.75*4300*10-9*30*30H=2.9mH ,实际通过开气隙来调整励磁电感大小。同时，实际主变的原边电流有效值以及励磁电流峰值都与变压器励磁电感的选择相关。励磁电感电流峰值im_max,可以通过如下公式计算：i m_ maxnVo TLm 4谐振腔体电流持续流经原边开关管和主变原边绕组，其有效值为:假设BBU选的一组谐振参数为：Cr=33nF;fr=100KHZ;Lr=62uH(考虑变压器漏感 15uH),K (Ln) =5;Lm=375uH;则计算负载为45A时谐振电感电流有效值为3.382A ;则峰值电流为 4.782A。励磁电感电流峰值 im_max=1.35A。变压器每个副边绕组最大电流穿透深度Io 452231.82A76.5 76.5 f .100 1030.242mm变压器的结构可以采用原边线饼+副边铜皮成型绕组出线的方式，与 4850相类似，只是副边由PCB绕组出线更改为铜皮成型绕组出线。如果采用方案1:采用PQ4040磁芯，选取N2=2 ,原边N1选为30匝.则原边线饼需要 选更细一点的线。要核算电流密度，尽量控制在56A/ mm2副边铜皮成型应该可以操作，具体成型宽度和厚度要和海光详细沟通。如果采用方案2：采用 PQ4545 磁芯，4850 主变原边线饼采用选取 N2=1 ，原边 N1 选