浅谈LLC变压器设计经历
LLC变压器设计
LLC变压器设计
分类：技术
现在照明电源用LLC的方案很多，往往在设计LLC集成变压器的时候不是很好调到需要的漏电感量。
最近帮客户做了几款LLC集成变压器，就漏电感量和电感量的调节谈谈自己的看法。
首先，LLC的励磁电感量一般是漏电感量的3到7倍，通常要求漏感值较大。
因此在选择变压器骨架的时候一般是选两槽或以上的，这样可以减少耦合度。
同时另一个好处是绝缘比较好处理。
通常此类变压器都有绝缘隔离要求，两槽以上的骨架的安规距离好处理。
笔者做的一款变压器用的是3个槽的，初级分布在两个小槽内，通过调整不同的不同槽的圈数可以微调漏电感。
其次，从漏感的原理看，圈数越多漏感越大，漏感一般与圈数平方成正比。
如果没好方法空间又允许的话就调圈数来达到要求。
励磁电感是可通过调气息来调整的，比较好实现。
再次，可选磁路较长的骨架来做。
笔者试过一个，漏感量能达到电感量一般以上（磁芯无气息）。
这是由于该骨架绕线槽很宽，绕线槽的高度很小，绕完线后初次级靠近的面很小，因而漏感很大。
最后，圈数和结构定了，线径也会影响漏感，为什么呢？线径粗点，绕组占的空间越多，初次级的相对位置越多，漏感越小。
LLC变换器中的变压器设计
LLC变换器中的变压器设计LLC变换器（LLC Converter）是一种用于高效电源转换的拓扑结构，具有高效能、高功率密度和高可靠性的特点。
其中，变压器设计是LLC变换器中非常重要的一环，对于整个系统的性能和效率具有至关重要的影响。
下面将详细介绍LLC变换器中的变压器设计。
一、变压器设计的基本原则1.设计目标：在LLC变换器中，变压器设计的目标是实现高效能的能量传输，同时满足负载要求。
2.降低电磁干扰：变压器设计要注意减少电磁干扰，包括噪声和震荡。
为此，采用合适的磁芯材料和布局设计是必要的。
3.保证热稳定性：变压器设计要考虑各部分的热稳定性，包括绕组和磁芯，并确保设计在正常工作条件下的温度不超过规定的限制。
4.合理选择线材和绝缘材料：选择合适的线材和绝缘材料以满足工作条件和功耗要求。
二、变压器设计的具体步骤1.确定参数：在开始设计之前，需要确定一些必要的参数，包括输入和输出电压，输出功率，工频和开关频率等。
2.计算变压器的变比：根据输入和输出电压，计算变压器的变比，变比决定了输出电压与输入电压的转换效率。
3.计算变压器的功率：根据输入功率和变比，计算变压器的功率，以确保变压器能够承担相应的功率。
4.计算主要参数：计算变压器的主要参数，包括绕组电阻、绕组电感、磁芯面积、绕组数目等。
5.选择合适的磁芯材料：根据计算的参数和要求，选择合适的磁芯材料，主要考虑磁导率、饱和磁感应强度和损耗等。
6.绕组设计：根据计算的参数和要求，设计变压器的绕组，包括匝数、线径、线材选择等。
7.模拟仿真和优化：使用电磁场仿真软件进行模拟仿真，验证设计参数和性能，例如磁场分布、磁芯损耗、电流分布等。
根据仿真结果进行优化。
8.电磁兼容（EMC）设计：考虑到LLC变换器中的电磁干扰问题，采取一些措施进行电磁兼容（EMC）设计，如地线和屏蔽设计，以减少外部电磁干扰或减少内部电磁干扰。
9.热稳定性设计：根据设计参数和需求进行热稳定性设计，包括散热设置和绝缘材料选择等。
LLC谐振变换器的设计
LLC谐振变换器的设计一、本文概述本文旨在深入探讨LLC谐振变换器的设计原理、方法及其在实际应用中的优化策略。
LLC谐振变换器作为一种高效、稳定的电力电子转换设备，广泛应用于电力系统中，尤其在高压直流输电、分布式能源系统和电动车充电等领域具有显著优势。
本文将首先概述LLC谐振变换器的基本原理，包括其工作原理、主要特性以及与传统变换器的比较。
接下来，本文将详细介绍LLC谐振变换器的设计过程，包括关键参数的选取、电路拓扑的选择、控制策略的制定等。
在此基础上，文章将分析设计过程中可能遇到的问题，如谐振频率的选择、磁性元件的优化、热设计等，并提出相应的解决方案。
本文还将关注LLC谐振变换器的性能优化问题。
通过对变换器效率、动态响应、稳定性等关键性能指标的分析，探讨如何通过改进电路设计、优化控制策略、提升制造工艺等手段，实现LLC谐振变换器性能的提升。
本文将总结LLC谐振变换器的设计要点和实际应用中的挑战，为相关领域的研究人员和工程师提供参考和指导。
本文希望通过系统性的分析和深入的讨论，推动LLC谐振变换器技术的发展和应用范围的拓展。
二、LLC谐振变换器的基本原理LLC谐振变换器是一种结合了串联谐振和并联谐振特性的高效电力转换设备。
它的工作原理主要基于谐振现象，通过在特定的频率下激发电路中的电感和电容形成谐振，从而实现能量的高效传输和转换。
LLC谐振变换器主要由输入滤波电容、谐振电感、谐振电容、变压器以及整流滤波电路等部分组成。
在正常工作状态下，变换器通过控制开关管的开关状态，使谐振电感和谐振电容形成串联谐振，从而实现输入电压到输出电压的转换。
同时，由于谐振电容的存在，变换器在轻载或空载时，谐振电容与变压器漏感形成并联谐振，使得变换器具有软开关的特性，减小了开关损耗，提高了整体效率。
LLC谐振变换器的设计关键在于谐振频率的选择和控制。
谐振频率的确定需要考虑电路参数、开关管的特性以及输入和输出电压的需求。
通过合理的设计和优化，可以实现变换器在宽负载范围内的高效运行。
LLC变换器的设计想法
LLC变换器的设计想法QQ:18958905QQ18958905想法想法：1，详细易懂的理论推导；最好不要去查表或者图来取参数2，最好不要去查表或者图来取参数；3，最好有通用性；两种情况一，外加一个电感做谐振电感，变压器的漏感很小，不考虑原副边的漏感。
二，利用变压器的漏感当谐振电感，假设原边和副边漏感均参与谐振，副边漏感折算到原边的值和原边的漏感相等。
一，外加一个电感做谐振电感，变压器的漏感很小，不考虑原副边的漏感。
P:变换器的输出功率；O无论是多路还是单路其等效电阻为：原边电路应该是一个正弦的电流和一个方波电压；其等效阻抗也是个电阻。
正弦的电流的平均是一个电阻。
正弦的电流的平均值等于输出电流。
正弦的电流的平均值等于输出电流。
方波电压的平台电压为输出电压：等效到原边的电阻为等效到原边的电阻为：24sin 8sin O RI AC O O AC V tV R R I I t ωπππω===2P:变换器的输出功率；O1R L L R L R L ωωω+ac m m ac m ac j j j ω=−+222R 1L R L ωω⎛⎞2110acm R L L ωω−+=1L C ω=⇒=11=2r r r r r rL C L C ωω=⇒21ac m R L ωω−+()0=11L C ω=⇒=2r r r r r rL C ω输入额定电压、最大、最小电压，输出电压电流和功率确定谐振频率，变压器的大致变比，最大最小增益，等效阻抗给定一个励磁电感和谐振电感的比值K求出最大和最小开关频率，若不合适重新取K值算出最大品质因数，根据最大品质因数算出谐振电感算出谐振电容，励磁电感根据软开关条件，损耗，谐振电容耐压，验算参数二，利用变压器的漏感当谐振电感，假设原边和副边漏感均参与谐振，二利用变压器的漏感当谐振电感假设原边和副边漏感均参与谐振副边漏感折算到原边的值和原边的漏感相等。
这个比较麻烦，原理是一样的，只是要考虑副边漏感会使输出电压升这个比较麻烦，原理是样的，只是要考虑副边漏感会使输出电压升高，有空再推。
LLC变压器设计
LLC变压器设计
分类：技术
现在照明电源用LLC的方案很多，往往在设计LLC集成变压器的时候不是很好调到需要的漏电感量。
最近帮客户做了几款LLC集成变压器，就漏电感量和电感量的调节谈谈自己的看法。
首先，LLC的励磁电感量一般是漏电感量的3到7倍，通常要求漏感值较大。
因此在选择变压器骨架的时候一般是选两槽或以上的，这样可以减少耦合度。
同时另一个好处是绝缘比较好处理。
通常此类变压器都有绝缘隔离要求，两槽以上的骨架的安规距离好处理。
笔者做的一款变压器用的是3个槽的，初级分布在两个小槽内，通过调整不同的不同槽的圈数可以微调漏电感。
其次，从漏感的原理看，圈数越多漏感越大，漏感一般与圈数平方成正比。
如果没好方法空间又允许的话就调圈数来达到要求。
励磁电感是可通过调气息来调整的，比较好实现。
再次，可选磁路较长的骨架来做。
笔者试过一个，漏感量能达到电感量一般以上（磁芯无气息）。
这是由于该骨架绕线槽很宽，绕线槽的高度很小，绕完线后初次级靠近的面很小，因而漏感很大。
最后，圈数和结构定了，线径也会影响漏感，为什么呢？线径粗点，绕组占的空间越多，初次级的相对位置越多，漏感越小。
半桥LLC变压器的设计
半桥LLC变压器的设计
引言：
设计目标：
设计步骤：
下面是半桥LLC变压器的设计步骤：
1.确定输入电压和输出电压：首先，我们需要确定输入电压和输出电
压的数值。
根据应用需求，我们可以通过电压变换比来计算输出电压。
同时，我们还需要考虑输入电压的范围，以确定输入电压的设定。
2.确定功率需求：根据设计需求，我们可以计算出所需的功率。
功率
是变压器设计中一个非常重要的参数，因为它决定了变压器的大小和能效。
3.制定电路拓扑：在半桥LLC变压器设计中，需要选择适当的电路拓扑。
常见的拓扑选择包括全桥、半桥、LLC，并根据设计需求选择合适的
拓扑。
4.计算变压器参数：根据电路拓扑和设计需求，我们可以计算出变压
器的参数，包括变比、电感值和损耗等。
这些参数对于变压器的设计和性
能至关重要。
5.选择材料：根据设计需求和参数计算结果，选择适当的材料。
材料
的选择包括铁芯材料、线圈绝缘材料和绕组材料等。
6.进行热设计：在高功率变压器的设计中，热管理是至关重要的。
通
过进行热设计，包括散热器、冷却风扇和热导管等，可以确保变压器的稳
定性和长寿命。
7.进行模拟和测试：在设计完成后，进行模拟和测试以验证设计的性能和可靠性。
这可以通过电路仿真软件和实际硬件测试来完成。
总结：
半桥LLC变压器的设计过程包括确定输入电压和输出电压、确定功率需求、制定电路拓扑、计算变压器参数、选择材料、进行热设计和进行模拟和测试等步骤。
通过合理的设计和参数选择，可以设计出高效能的半桥LLC变压器，满足各种电源设计需求。
LLC谐振变压器设计(实际产品经验)
LLC谐振变压器设计(实际产品经验) LLC谐振变压器输入电压(PFC输出电压(V400保持时间(mS17谐振频率f0(kHz300输出管压降(V0.7n(ST参数3.527fn.max(ST参数1.155 Qzvs.1(ST参数0.360Qzvs(ST参数,选择Q1和Q2最小值0.424fmin(ST参数(kHz179.变压器Ae值(mmλ(ST参数0.200输入功率(W208.25最低输入电压(V320.05最高输入电压(V420.00最小开关频率fmin(设定200LLC谐振回路参数Lm(uH178.0Ω158.20等效负载阻抗Rac(Npmin7.9Nsmin2.05nt(ST参数3.86Np实际估计取值7.7Ns实际取值2Np实际取值43Ns实际取值11N vcc实际取值3备注:ST方案的计算公式变压器设计(应用输出电压(V56输出电流(A3.57效率0.96输出功率(w199.92输入电容(uF123x(khz(st参数346.41czvs(st参数，寄生电容，pf350qzvs.2(st参数0.512死区时间(nS2700(st参数(67.08K(Lp与Lr的比值5谐振网络最小增益Mmin0.95谐振网络最大增益Mmax1.25匝数比N3.864匝数比N(实际取值3.9LLC等效谐振回路参数Cr(nF7.91辅助计算1.LLC等效谐振回路参数等效Lr(uH35..LLC等效谐振回路参数等效Lp_so(uHCr谐振电容最大电流(A1.262Cr谐振电容最大电压(V329.7Vvcc辅助绕组电压(V15.0Nvcc辅助绕组匝数(T0.5Vvcc辅助绕组实际电压(V15.01.0.2.0.1.0.。
LLC变换器中的变压器设计
LLC变换器中的变压器设计LLC变换器是一种广泛应用于电源转换器和无线充电器等领域的拓扑结构，具有简单、高效和可靠等优点。
其中，变压器设计是LLC变换器设计中的重要一环。
本文将详细介绍LLC变换器中变压器的设计过程和关键考虑因素。
首先，根据系统的输入电压和输出电压确定变压器的变比。
变比的确定可以根据输入电压和输出电压之间的比值来选择。
例如，如果输入电压是48V，而输出电压是12V，那么变比为4:1其次，根据系统的功率需求确定变压器的额定功率。
额定功率是变压器在设计中需要满足的最低功率要求，同时也可以根据输出功率和转换效率来确定。
变压器的额定功率和变比可以决定变压器的电流和电压的大小。
然后，根据变压器的设计频率选择合适的磁芯材料。
磁芯材料的选择将直接影响到变压器的功率损耗和效率。
常见的磁芯材料有镍锌和钼锰等。
接下来，根据变压器的绕线方式确定绕线的匝数。
LLC变换器中的变压器通常由多个绕组组成，其中包括一个主绕组和一些辅助绕组。
主绕组用于耦合输入和输出端，而辅助绕组则用于降低主绕组中感应的泄漏磁通。
由于绕线方式将直接影响到变压器的工作效率和功率因数，因此需要仔细选择。
最后，根据设计需求选择合适的绝缘材料和绝缘结构。
在变压器设计中，需要将不同绕组之间以及绕组与芯片之间的绝缘进行良好的隔离，以确保系统的安全和可靠性。
总结来说，LLC变换器中变压器的设计是一个相对复杂且关键的过程。
在设计过程中，需要综合考虑输入电压、输出电压、功率需求、设计频率、磁芯材料、绕线方式以及绝缘材料等因素。
通过合理的设计和优化，可以实现LLC变换器的高效率和可靠性。
LLC变换器中的变压器设计
取整数匝3匝，则初级匝数调整为Np=nNs=9x3=27匝 相应的磁密变为 Bmax=29/27*0.16=0.17T （4）计算初、次级线径 由于变压器次级输出电流呈半正弦波形，次级为全波中心抽头结构，所以次级电 流有效值可近视求得Is=0.8xI0=0.8x14.6=11.7A 初级电流有效值为Ip= I0/n= 14.6/9 =1.62A
选取磁芯EPC39/39/16 （2）计算初级匝数
Np
Ae Aw 1.481.94 2.87cm4
其中，Ae是变压器芯的横截面积；Bmax是交流磁通密度，考虑到磁芯之损耗暂 选取0.16T （3）计算次级线圈数
Ns Np n 29 3.22匝 9
n(V0 VF ) 9 (24 0.7) 29匝 4 f min Bmax Ae 4 80000 0.16 1.48 104
初级线径
次级线径
d s 1.13
d p 1.13
Is 11.7 1.13 2.0 J 3.5
Ip J 1.13 1.62 0.8 3.5
实际选取Φ0.15x30
实际选取Φ0.2x100
[第七步]变压器构造 在第五步中，确定了变压器的参数 Lp和Lr 。 Lp和 Lr 是可以分别利用次级线圈开路和短路，在初级测量 的。由于LLC变换器设计需要一个相对大的Lr ，一般 采用增加初次级之间的耦合来实现。常见结构如图 （6）所示，以获得理想的Lr 值。对于这两种结构， 线圈数和绕线结构是决定Lr大小的主要因素，而变压 器芯的气隙度不会影响Lr太多。但是，通过调整气隙 长度却可以轻松调节Lp。 在LLC谐振变压器设计中，这种变压器绕法法，能够将磁 性元件集中到一个单独的磁芯中，从而节省了一个磁 性元件，但是Lr 在实际变压器设计中是不容易控制的。 因此，设计谐振网络有时需要利用变压器制造后实际 测得的 Lr 值，或者增加一个谐振电感，和谐振电容 串联，获得理想的Lr 值。
LLC变压器设计与计算
LLC变压器设计与计算
LLC变压器的设计原理是基于LLC谐振拓扑电路。
LLC谐振拓扑电路包括一个LLC谐振电容、一个LLC谐振电感和一个LLC谐振谐振电缆。
LLC谐振电容和LLC谐振电感之间通过LLC谐振电缆连接。
在工作时，LLC变压器的谐振频率通过LLC谐振电容和LLC谐振电感决定。
首先，选择LLC谐振电容。
选择LLC谐振电容的主要目标是使得谐振频率在设计要求范围内，并且损耗小。
LLC谐振电容的选择可以根据谐振频率的公式和电容的漏损电感来计算得到。
其次，选择LLC谐振电感。
选择LLC谐振电感的主要目标是使得谐振频率在设计范围内，并且磁化电流小。
LLC谐振电感的选择可以根据谐振频率的公式和磁化电感的计算公式来计算得到。
最后，选择LLC谐振谐振电缆。
选择LLC谐振谐振电缆的主要目标是使得电缆的电流容量、电压容量和损耗满足设计要求。
LLC谐振谐振电缆的选择可以根据电流、电压和电缆特性来计算得到。
需要注意的是，在LLC变压器的设计和计算过程中，还需要考虑到功率传输效率、热管理、尺寸和重量等因素。
这些因素在设计和计算过程中需要综合考虑，以使得LLC变压器满足设计要求。
总之，LLC变压器的设计和计算是一个综合考虑电气性能、功率传输效率和其他因素的过程。
通过合理的设计和计算，可以实现高效率的LLC 变压器的设计。
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浅谈LLC变压器设计经历
适用于LLC 变压器，其特征在于，包括：第一MOS 开关管、第二MOS
开关管、第一电容、电感和至少两个变压器;所述变压器的原边串联、副边并联;所述第一MOS 开关管与第二MOS 开关管串联后其中点依次通过第一电容和电感与变压器原边串联后的一端相连，变压器原边串联后的另一端接地;所述变压器
副边并联后接整流滤波电路。
变压器的饱和问题：
我的变压器设计的工作磁感应强度Bm 并不高，为什么我的LLC 变压器磁芯
温度很高?
由于LLC 变压器工作在LC 谐振状态，LC 谐振回路有个特点就是Q 值问题，在这里Q 值是大于1 的，因而就会有实际加在变压器上的电压要比输入电压高
的问题，因而在设计变压器的时候就必须考虑到这一点，否则变压器就不是工
作在你设计的磁感应强度上。
由于输入电压高的时候，开关频率也比较高，谐振回路的增益也比较低，饱
和的问题不大;但当输入是低压的时候，开关频率比较低，LLC 谐振回路的增益
较大，因而比较容易发生变压器饱和的问题。
考虑到漏感的影响，保守的做法
还得乘上耦合系数的倒数。
线径的选择问题：
为什么老化的时候测到的绕组温度很高?
LLC 变压器工作在高频模式下，交变磁场下的导体除了我们所熟知的趋附效
应(Skin effect)外，还会反生一个接近效应(Proximity effect)。
和反激的变压器不同，LLC 的变压器原边的绕组都绕在一边，电流都是同一个方向，随着绕组层
数的增加，接近效应就愈发明显，因而我们就需要选用更细的线径和更多的股。