華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內都廣受好評,以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。
高頻化、高效率是開(kāi)關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。傳統開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)關(guān)器件都是工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài),不斷提高變換器的工作效率會(huì )引起開(kāi)關(guān)損耗增大、電磁干擾嚴重等問(wèn)題,從而妨礙了開(kāi)關(guān)器件工作頻率的進(jìn)一步提高。隨著(zhù)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展,軟開(kāi)關(guān)技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應用,已研究出不少高效率的電路拓撲,主要為諧振型的軟開(kāi)關(guān)拓撲和PWM型的軟開(kāi)關(guān)拓撲。
LLC串聯(lián)諧振半橋變換器工作原理
LLC串聯(lián)諧振變換器在形式上與傳統的串聯(lián)諧振變換器完全一樣,所不同的是,在傳統的串聯(lián)諧振變換器中,變壓器的勵磁電感通常較大而不參與諧振,諧振網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)LC的形式。因此,在傳統的LC串聯(lián)諧振變換器中,為使主開(kāi)關(guān)管獲得零電壓導通的工作條件,開(kāi)關(guān)頻率必須高于LC本征諧振頻率f0,而在LLC串聯(lián)諧振變換器中,變壓器勵磁電感有很大程度的價(jià)格內地,用來(lái)實(shí)現主開(kāi)關(guān)管的零電壓導通。
與傳統串聯(lián)諧振變換器不同,LLC諧振變換器開(kāi)關(guān)頻率高于或低于諧振頻率時(shí)均可實(shí)現原邊開(kāi)關(guān)的軟導通。當開(kāi)關(guān)頻率低于諧振頻率時(shí),變換器電壓增益升高,因此可拓寬變換器輸入電壓范圍。同時(shí)在輕載時(shí),由于勵磁電感充當負載,可提高變換器的負載效應,減小開(kāi)關(guān)頻率變化范圍。此外,變壓器漏感參與諧振,降低了副邊整流二極管的電壓應力,提高了變換器EMI性能。
LLC半橋諧振變換器特點(diǎn)
1.基于LLC諧振網(wǎng)絡(luò )的半橋變換器具有EMI小、效率高等優(yōu)點(diǎn),與PWM控制變換器相比有著(zhù)其獨特的應用領(lǐng)域;
2. llc諧振變換器是通過(guò)調節開(kāi)關(guān)頻率來(lái)調節輸出電壓的,也就是在不同的輸入電壓下它的占空比保持不變,它的掉電維持時(shí)間特性比較好,可以廣泛地應用在對掉電維持時(shí)間要求比較高的場(chǎng)合;
3. llc諧振變換器中副邊二極管上的電壓應力比不對稱(chēng)半橋變換器小很多,因為,在llc諧振變換器中副邊二極管上的電壓應力是輸出電壓的2倍,因此,在llc諧振變換器中可以選擇耐壓比較低的二極管,從而可以提高電路的效率;
4.在llc諧振變換器中上下開(kāi)關(guān)管的占空比是相等的;
5.在輕負載時(shí),工作頻率逐漸升高,工作在降壓區域內;而在重負載時(shí),工作頻率逐漸降低,工作在升壓區域內;
6.原邊輸入電壓為方波,電流為近似正弦波,而變壓器輸出電壓也是方波,電流也是正弦波;
7.在全負載范圍內都具有較高的轉換效率,而且頻率變化范圍比較窄等。
LLC諧振網(wǎng)絡(luò )需要兩個(gè)磁性組件Ls和Lp。然而,在實(shí)現應用中,考慮到高頻變壓器實(shí)現結構,可以把磁性組件Ls和Lp集成在一個(gè)變壓器內,利用變壓器的漏感作為L(cháng)s,利用變壓器的磁化電感作為L(cháng)p。采用原副邊分開(kāi)繞制的方法增加漏感,利用該漏感作為諧振電源,這樣一來(lái),可以大大減少磁性組件數目。在設計時(shí),只要重點(diǎn)設計變壓器的漏感與變壓器磁化電感即可。因此,為增加漏感,需要在變壓器中加入適當的氣隙,并且控制變壓器原副邊的繞線(xiàn)方式,如圖4所示。因為變壓器的原邊繞組與副邊繞組是完全分離的,因此無(wú)需使用隔離膠帶,這樣有助于形體的小型化。
在變換器應用中,有一類(lèi)將直流電變?yōu)楦哳l正弦交流電的變換器,作為變換器的中間環(huán)節或者直接輸出,主要應用于:
1. 雷達、通信中的射頻功率放大器;
2. 感應爐的高頻逆變器;
3. 使用高頻正弦中間儲能環(huán)節的諧振變換器;
4. 日光燈的電弧裝置;
這類(lèi)變換器具有一些共性的特點(diǎn):
1. 主回路中為高頻正弦交流波形
2. 具有較高的電能轉換效率
其高頻正弦交流波形通常通過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò )實(shí)現,因此成為諧振變換器。
諧振變換器優(yōu)點(diǎn):
主功率回路波形為正弦波,無(wú)諧波成分,電磁干擾小??稍诤軐挼姆秶鷥葘?shí)現軟開(kāi)關(guān)。
諧振變換器缺點(diǎn):
通過(guò)頻率調制方式控制,頻率變化范圍較寬,不利于磁性元件優(yōu)化設計,對負載變化敏感,調節范圍窄。
諧振條件:
1. 電路必須同時(shí)存在電感和電容元件
2. 激勵頻率必須與電路固有的震蕩頻率相同。
通過(guò)橋式電路,將直流電壓斬成交變的交流方波,為諧振網(wǎng)絡(luò )提供激勵源。