LLC首次尝试

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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

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

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。

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

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

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

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。

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