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LLC首次尝试
阅读: 2175 |  回复: 34 楼层直达

2020/08/31 13:54:25
1
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
LLC 6562+6599 200W

第一次尝试做LLC半桥谐振电源

目前打算用资料比较多的L6562+L6599设计一款全电压200W开关电源

目标自冷150W   风冷200W

输入:85V-265V

输出:12V16A / 24V8A兼顾

效率:0.94

PFC:0.97

第一步。阅读资料。

更新 原理图上传

/upload/community/2020/11/03/1604387175-87855.pdf

2020/09/01 08:29:39
2
qinzutaim[版主]
电源币:1855 | 积分:142 主题帖:38 | 回复帖:3896
LV11
统帅
 欢迎进入LLC的世界 。。。
2020/09/01 08:43:41
3
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
多谢捧场
2020/11/17 18:01:29
30
马文JK
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:9
LV2
班长
PFC的那个计算表格方便分享一下吗
2020/09/01 14:06:17
4
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

计算公式摘自网络。

1.输入输出指标
1.1.输入电压范围:Vinmin=250VDC,Vinmax=420VDC
1.2.输入额定电压:VinNom=400VDC
1.3.输出电压电流(最大值):24V8A (12V 17A)
1.4.输出功率:Po=24*8=192W 12*17=204W
2.选择谐振频率和工作区域
2.1.谐振频率fr=100KHZ
2.2.额定输入时,电源工作在fr
3.计算变压器变比和谐振元件值
3.1.理论变比

3.5.计算Q,fmin,fmax,Ls,Lp,Cr


3.6.核算Im>Ip


这边计算的Coss和Cstray不知道是什么,500*10-12  和200*10-9也不知从何而来。
Im>Ip  如不满足需降低Q或者增大Lr+Lp

4.计算功率器件电压电流应力
4.1.初级电流有效值

24/(8*8.1*2.82)√(2*8.14*2.822/(Lm²*100²)+8*3.14²)
=0.1313√((68464.95/(Lm²*104))+78.8768)
后由计算结果反推Lm为0.313.  这里的Lm是什么?
=0.1313√((68464.95/(0.313²*104))+78.8768)
=1.6A

4.2.MOS电压,电流最大值,电流有效值

4.3.次级整流管电压,电流,损耗(24V输出计算)

4.4.谐振电容电流有效值、最大电压

4.5.输出电容的电流有效值(f=fr,24V输出)


5.选择器件和变压器设计
5.1.Mos:满足20%余量,电压500V,电流从发热和Coss考虑(保证高压时ZVS)
5.2.Cr:满足RMS电流的要求,电压为计算值1.5倍左右
5.3.Co:满足RMS电流要求
5.4.D:电压满足20%余量,电流考虑到不平衡,取40%余量,其余从发热考虑变压器实际变化

5.5.初级最小匝数   变压器暂定使用ER3542双槽


2020/09/01 14:40:40
5
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

初级最小匝数这边的计算取的是Fmin,也有另外的地方取的是fo,即100K。还不确定哪里最合适。

2020/09/02 21:51:00
6
qinzutaim[版主]
电源币:1855 | 积分:142 主题帖:38 | 回复帖:3896
LV11
统帅
我是按最低频率算的。。。
2020/09/04 09:40:43
7
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
OK!跟着版主走。今天绘制原理图了。
2020/09/04 09:43:45
8
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

5.6.选择次级匝数,计算初级匝数,使其大于46
N12V=3T;N24V=5T
NP=Nreal*5=9.35*5=46.75取47T>46
计划初级单槽,次级和反馈同槽,反馈使用三层绝缘线,其他都使用绞线。
5.7.线径计算
电流密度取6,
Irms=1.6  1.6/6=0.27mm² 取0.1*40或0.6单根或0.4两根。
Io取1.3mm²  160或170根0.1绞线。
反馈绕组 考虑带一个0.45A风扇,取1A,0.46三层绝缘线单根。
5.8.最终结果
NP=47T 0.1*40绞线
N12V=3T 
N24V=5T 0.1*80 绞线 两组
Nvcc19.2V=4T 0.46三层绝缘线
ER3542 卧式

6.如何做出合适的漏感LS。
6.1.方法1,用双槽主变压器设计出漏感(初次距离越远,漏感越大。可以用挡墙来增加初次级距离)
6.2.方法2,外置谐振电感。用铁硅铝23*16*8 100uH 0.1*40绞线(或可用ATQ25/16)
6.3.两种都留好位置。


7.PFC电感设计
PFC电感偷懒,使用表格直接计算了。

8.仿真实验
LTspice原理图绘制。

空载 MOS ZVS零电压开通

200W 满载  次级DIODE电压与电流波形   ZVS

2020/09/04 09:44:52
9
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

PFC电感计算与谐振仿真结束。对于谐振波形还是只有一知半解,还是先炸机实测再说吧。

下一步绘制原理图

2020/09/07 15:07:07
11
hugan
电源币:253 | 积分:0 主题帖:7 | 回复帖:284
LV6
团长
多炸几次就炸出经验了
2020/09/04 13:42:22
10
zong
电源币:23 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
坐好学习
2020/09/17 11:21:30
12
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:50
LV4
连长
做出来没有??
2020/09/26 10:42:51
13
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
今天开始调试。先调试6599芯片周边电路。首次上电,居然连波都没有
2020/09/26 15:00:47
14
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:50
LV4
连长
只要做出来,后续肯定不会太难,我现在还在计划如何选型,怎么布局PCB,估计年底才能打样
2020/09/28 00:27:48
15
dy-qMDePuQ8
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:6
LV1
士兵
问题找到了没有哦。 如果没有好好读一下 6599 IC一脚的说明。  SS软启动的限制条件。 
2020/09/28 08:48:24
16
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
问题已经找到。调试的时候,CS脚电路没有连接。以为悬空也可以。实际需要先接地。接地后正常发波。
2020/09/28 08:52:57
17
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

输入PFC未调试,用AC整流滤波后直接加给LLC功率部分,芯片继续用稳压电源供电。输出电压24.5V稳定,输入功率0.7W,已经工作在跳频模式,但是这个跳频看起来有点奇怪。而且声音很大(变压器未浸油漆)。

下图展开

开关管已ZVS

2020/09/28 08:57:32
18
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
发现这个一个问题。空载待机时间久了之后,驱动信号会关闭。导致输出为0.
2020/10/28 16:01:19
21
走吧走吧
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:12
LV2
班长
版主调出来了吗?我这边在用L6699D做,设计输出15V,可实际输出有23V,怎么调求指点
2020/11/03 14:58:35
23
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
我也刚搞,经验不多。有问题可以 互相Q交流
2020/10/09 18:36:13
19
洪七公
电源币:0 | 积分:0 主题帖:50 | 回复帖:974
LV9
军长
用我们的智能整流器,有DFN8*9,DFN5*6,TO-220封装,40V-150V都有,目前客户做的24V20A,36V20A,12V33A,48V20A都有生产。可以直接替换二极管和SR IC加mosfet,用法和二极管一样,效率和同步整流一样。
2020/10/11 22:18:51
20
qing
电源币:34 | 积分:0 主题帖:10 | 回复帖:11
LV2
班长
坐等更新 跟你学习
2020/11/06 16:56:04
26
yong_xiang
电源币:187 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:13
LV2
班长
一起学习
2020/11/03 14:52:59
22
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

进度更新。

现在调试到400VAC输入情况下,24.5V8A满载 输入功率214W  效率91.59% (效率还不理想) 次级使用20200肖特基,同步整流未调试。谐振频率在100KHZ。结果这几天的摸索,对LLC谐振有了初步的一点点了解。

下一步调整待机跳频工作状态。(之前跳频脚没有让他工作)。

现在发现一个问题。跳频脚PIN5接到光耦脚后,无法输出正常电压(开机瞬间有一次20V左右输出,然后芯片就关断输出了。)现阶段还不知道如何调整这里。

先跳过这一步,调整限流保护吧。

2020/11/03 18:29:14
24
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长

待机跳频已经调节完毕。

下一个问题。空载跳频的情况下,多带一会儿,他居然会自己保护关机。症状很像8脚保护,但是我8脚是接地的呀。奇怪

2020/11/05 16:56:52
25
liurihua
电源币:0 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV3
排长
太难调了,我这里有容易的芯片,兄弟
2020/11/14 20:43:38
27
zhangyiping
电源币:119 | 积分:56 主题帖:3 | 回复帖:434
LV9
军长
现在新一代的LLC采用的不是变频方式,固定频率,变频的技术矛盾就是说,负载轻,频率提高,其中一个并联的电感的励磁电流小,越高频率越小,公式,零电压导通的条件就是LIIF大于等于CUUF,那么,励磁能量小于开关管与并联电容的电容能量,就失去零电压导通,变成容性电容,会引起管子发热想象,频率低时,由于与频率比例关系,频率降低,并联电感的励磁电流大,造成叠加无功电流平方的损耗。所以,LLC变频的不是一个高效率变换器,在于技术的自相矛盾,需要的时候不给即频率高,不需要的时候多给即频率低的条件下,所以,新一代LLC采用固定频率,全桥伪相移的结构方式,其中的一个并联电感完全属于电感与电容谐振的置换,这样子就可以确定谐振参数,在于频率固定,当然,具体方式大家一概不知道,属于新一代的最先进的方式。新一代先进的高效率低损耗,就是固定频率模式。                                                                                                                                                                                                          
2020/11/14 20:49:23
28
zhangyiping
电源币:119 | 积分:56 主题帖:3 | 回复帖:434
LV9
军长
这种方式,开关管子的波形,属于梯形波,存在一个斜率,管子并联的电容比较大,波形轨迹无损吸收开关管的关断损耗,转移到电容,由于谐振,零电压导通,这样的损耗大大减小,效率提高,同样可以提高使用频率。普通VWOS使用200千赫频率的效率仍然非常高。
2020/11/16 11:40:19
29
瓦西大坏蛋
电源币:46 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV4
连长
多谢指点。之前本人制作了硬开关半桥的一些产品。现在看LLC效率已经是非常好了。先把LLC消化吸收,进一步再学习军长说的这个新的拓补
2020/11/21 10:25:51
31
fengdongguan
电源币:1 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:130
LV5
营长
楼主说的新一代的产品这么好,那一家有推出呢?
2020/11/25 18:02:29
33
zhangyiping
电源币:119 | 积分:56 主题帖:3 | 回复帖:434
LV9
军长
这个已经申请的中国发明专利真的已经批下来了,发明专利说明暂时还没有,只有我首先采用。对比我的一位南京人的朋友,在美国干电源,就知道我一半做到了,都是LLC,固定频率,不是变频的,一种新的方式,目前大家真的不知道,新一代软开关技术,真实的存在着,只是大家不知道不了解吧了。
2020/11/23 15:33:47
32
liurihua
电源币:0 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:14
LV3
排长
什么型号IC,老大,能透露一下不,效率做到多少?
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