飞兆LLC方案变压器设计公式及程序2013-2-25

制作人：肖工QQ：850797092E-mail:[e-mail]注：飞兆LLC方案有：FSFR1700/FSFR1800/FSFR1900/FSFR2000/FSFR2100及FAN7621，控制原理相同，以下计算公式通用。中文解释具体数值英文简称单位相关公式及应用取值须输入数值最高输入电压Vinmax380VindcmaxVdc///须输入数值最低输入电压Vinmin340VindcminVdc///须输入数值整流二极管压降Vf0.7VfVdc///须输入数值输出电压Vo24.2VoutVdc///须输入数值输出电流Io11IoA///须输入数值输入功率Pin302.5PinWPin：实测输入功率值须输入数值谐振频率Fr82000FrHzFr取值范围：（50~150）*1000较佳须输入数值开关频率错移值Fc5000FcHz注：Fswmin≥Fr;输出中间数值芯片最低开关频率Fswmin87000FswminHzFswmin=Fc+Fr输出中间数值输出功率Po266.2PoWPo=Vo*Io输出中间数值LLC电路转换效率η0.88η//η=Po/Pin过程值中间计算公式Vina366VinaVdcVina=[0.65*(Vindcmax-Vindcmin)+Vindcmin]过程值中间计算公式Vouta49.8VoutaVdcVouta=(2Vout+2Vf)输出中间数值变压器匝比n7.34939759n//n=Vina/Vouta须输入数值峰值增益k5.5k//k取值范围：3~~7，依右图查询须输入数值品质因数Q0.8Q//Q取值范围：0.3~~1.2,依右图查询输出中间数值最小电压增益Mmin1.32727273Mmin//Mmin=(k+1.8)/k输出中间数值最大电压增益Mmax1.48342246Mmax//Mmax=Mmin*(Vinmax/Vinmin)须输入数值变压器工作效率η10.95η1//η1取值范围：0.85~0.99输出中间数值输出等效直流电阻Ro2.2RoΩRo=Vo*Vo/PoRac=8*n*n*Vo*VO*η1/Po/л/л输出中间数值变压器初级等效阻抗Rac91.5039892Rac//Rac=8*n*n*Ro*η1/л/л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Cra26.5148438CrauFCra=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Lra142.07121LrauHLra=Lr*1000000输出中间数值励磁电感Lp0.00059148LpHLp=(k+1.8)*(k+1.8)*Lr/(2k+1.8)过程值励磁电感Lpa591.482403LpauHLpa=Lp*1000000须输入数值电感系数Al0.55AluH/n2Al=L/(Np*Np)（单位：nH/匝数平方），研磨气隙的磁芯后数据须输入数值磁通密度ΔBm0.35BmTs关系磁芯损耗的，取值范围：0.15~0.5输出中间数值最小初级匝数Npmin32.7936358Npmin//Npmin=Lpa/Al过程值磁芯中间柱面积Ae9.4207E-05Aem2Ae=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*Npmin*ΔB)输出中间数值磁芯中间柱面积Aea94.2073626Aeamm2Aea=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//与次级NS同匝比调整匝数FAN7321--LLC参数计算输出中间数值初级峰值励磁电流Ipmax0.91405144IpmaxAIpmax=0.5*ΔB*Np*Ae/Lp输出中间数值变压器耦合系数δ0.9453125δ//变压器初次能的耦合传输系数.δ=Vo*n/(4*Ipmax*Lp*Fswmin)Npa=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*ΔB*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最高输入电压Vin600VDC输出电压Vo55VDC半桥匝比n5.396n=Vin/(2(Vo+Vf))整流二极管压降Vf0.6V输出电流50A输出功率2750W负载电阻1.1Ω负载等效初级电阻25.96Ω谐振频率f100kHz取多高比较合适？Q0.8Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？则Cr0.077uFCr=1/(2πfRQ)ZLr=ZCr，Lr=33.05uHLr=QR/(2πf)取Lm/Lr=A4此取值的理由？则Lm132.2uHLm=ALr低端谐振频率fr2=44.72kHzfr2=1/(2πsqrt((Lm+Lr)Cr))问题1：工作频率（谐振频率）怎么选取？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参数计算本设计要求：输入交流380V±15％，输出43V～55V，50A。Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？fr2=1/(2πsqrt((Lm+Lr)Cr))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？LLC参数计算本设计要求：输入交流380V±15％，输出43V～55V，50A。制作人：肖工QQ：850797092E-mail:[e-mail]注：飞兆LLC方案有：FSFR1700/FSFR1800/FSFR1900/FSFR2000/FSFR2100及FAN7621，控制原理相同，以下计算公式通用。中文解释具体数值英文简称单位相关公式及应用取值须输入数值最高输入电压Vinmax380VindcmaxVdc///须输入数值最低输入电压Vinmin340VindcminVdc///须输入数值整流二极管压降Vf0.7VfVdc///须输入数值输出电压Vo24.2VoutVdc///须输入数值输出电流Io11IoA///须输入数值输入功率Pin302.5PinWPin：实测输入功率值须输入数值谐振频率Fr82000FrHzFr取值范围：（50~150）*1000较佳须输入数值开关频率错移值Fc5000FcHz注：Fswmin≥Fr;输出中间数值芯片最低开关频率Fswmin87000FswminHzFswmin=Fc+Fr输出中间数值输出功率Po266.2PoWPo=Vo*Io输出中间数值LLC电路转换效率η0.88η//η=Po/Pin过程值中间计算公式Vina366VinaVdcVina=[0.65*(Vindcmax-Vindcmin)+Vindcmin]过程值中间计算公式Vouta49.8VoutaVdcVouta=(2Vout+2Vf)输出中间数值变压器匝比n7.34939759n//n=Vina/Vouta须输入数值峰值增益k5.5k//k取值范围：3~~7，依右图查询须输入数值品质因数Q0.8Q//Q取值范围：0.3~~1.2,依右图查询输出中间数值最小电压增益Mmin1.32727273Mmin//Mmin=(k+1.8)/k输出中间数值最大电压增益Mmax1.48342246Mmax//Mmax=Mmin*(Vinmax/Vinmin)须输入数值变压器工作效率η10.95η1//η1取值范围：0.85~0.99输出中间数值输出等效直流电阻Ro2.2RoΩRo=Vo*Vo/PoRac=8*n*n*Vo*VO*η1/Po/л/л输出中间数值变压器初级等效阻抗Rac91.5039892Rac//Rac=8*n*n*Ro*η1/л/л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Cra26.5148438CrauFCra=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Lra142.07121LrauHLra=Lr*1000000输出中间数值励磁电感Lp0.00059148LpHLp=(k+1.8)*(k+1.8)*Lr/(2k+1.8)过程值励磁电感Lpa591.482403LpauHLpa=Lp*1000000过程值励磁电感Lma449.411194LmauHLma=Lp-Lr须输入数值电感系数Al0.55AluH/n2Al=L/(Np*Np)（单位：nH/匝数平方），研磨气隙的磁芯后数据须输入数值磁通密度ΔBm0.35BmTs关系磁芯损耗的，取值范围：0.15~0.5输出中间数值最小初级匝数Npmin32.7936358Npmin//Npmin=Lpa/Al过程值磁芯中间柱面积Ae9.4207E-05Aem2Ae=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*Npmin*ΔB);Npa=n*(Vo+2*Vf)/(2*Fswmin*ΔB*Ae)输出中间数值磁芯中间柱面积Aea94.2073626Aeamm2Aea=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FAN7621--LLC参数计算输出中间数值初级匝数同比调整Np36.746988Np//与次级NS同匝比调整匝数须输入数值Lpb(实测变压器电感值）LpbuHLpb(实测变压器电感值）须输入数值Lrb(实测变压器电感值）LrbuHLrb(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*ΔB*Np*Ae/Lp输出中间数值变压器耦合系数δ0.9453125δ//变压器初次能的耦合传输系数.δ=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最高输入电压Vin600VDC输出电压Vo55VDC半桥匝比n5.396n=Vin/(2(Vo+Vf))整流二极管压降Vf0.6V输出电流50A输出功率2750W负载电阻1.1Ω负载等效初级电阻25.96Ω谐振频率f100kHz取多高比较合适？Q0.8Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？则Cr0.077uFCr=1/(2πfRQ)ZLr=ZCr，Lr=33.05uHLr=QR/(2πf)取Lm/Lr=A4此取值的理由？则Lm132.2uHLm=ALr低端谐振频率fr2=44.72kHzfr2=1/(2πsqrt((Lm+Lr)Cr))问题1：工作频率（谐振频率）怎么选取？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参数计算本设计要求：输入交流380V±15％，输出43V～55V，50A。Q值怎么取，才能保证工作于ZVS？fr2=1/(2πsqrt((Lm+Lr)Cr))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？LLC参数计算本设计要求：输入交流380V±15％，输出43V～55V，50A。