大功率谐振式开关电源主回路的设计
LLC谐振电源多路输出反馈电路的控制设计
0 引言现代的电子产品需要多路输出，如自动控制仪表、电视机顶盒、LED 电视都需要多路的电源输出，本文就多路电压输出的负载要求各路电压都得到稳压做出了阐述了。
1 工作原理1.1 工作原理多路输出是以开关电源总功率不变为前提，改善负载调整率，减小电磁干扰，实现多路稳压对称输出，电路图如图1所示，有三路电源输出，分别是V_A_OUT、V_A_OUT、V_A_OUT 分别输出5V/2A、15V/3A、24V/1A，A 路输出功率为10W，B 路输出为45W，C 路输出为24W，三路总输出功率为79W。
如果只是反馈其中一路输出，那么这路输出的电压非常稳定，不随输入电压、输出电流、输出的负载变化而变化，但是其他两路的的电压波动很大，输出负载变化或者输入电压变化或者其他路输出的功率发生变化都会引起电压的变化，当只反馈第一路而第二第三路不做反馈时，某一路的输出电流Io1连同输出电压Vo1调好了，等到调节第二路和第三路输出电流时7，第三路输出的电压Vo2、Vo3也会发生改变，非常麻烦更不要说四路五路输出了。
1.2 稳定原理为了三路输出稳定，相互影响小，就分别引出三路反馈信号；如图2所示，三路输出的电流虽然各不图1 工作原理电路图出电流也不同，TL431是精密基准源，反馈的原理是当TL431精密基准源第一脚Vref 脚的电压大于2.5V 时，TL431的A、K 两个脚导通，可以流过电流，而TL431的A、K 脚与光电耦合器PC817连接，光电耦合器PC817是线性光耦，PC817一边发光另外一边就会接收到光信号，光耦的接收端电阻Rce 就会发生改变，电阻Rce 与电阻R1组成串联后再与电阻R4组成并联，Rce 电阻是一个可变的电阻，最终并联后的总电阻R 就在3.6K-7.2K 之间变化。
FSFR2100的频率就在48K-135K 之间变化，FSFR2100输出变频的电压，LLC 谐振电源是励磁电感和漏感组成串联分压，就好比一个固定电阻和一个可调电阻进行分压，当哪一路输出电压发生改变时，此路反馈电路也会发生改变，由于各路取样权重不一样，其中一路输出电压发生变化时，对其他几路的输出影响很小，当各路负载发生改变的时候，不会互相影响，输出电压在一定范围内不会发生改变，达到多路电压稳定输出。
准谐振开关电源的设计
准谐振开关电源的设计1.引言准谐振开关电源是一种采用谐振电路来驱动开关管的电源设计。
通过控制开关管的导通时间和关断时间，实现谐振振荡，从而提供稳定的输出电压。
准谐振开关电源具有高效率、高稳定性、小体积等优点，在各种应用中得到广泛应用。
2.设计原理3.主要电路设计a.输入滤波电路输入滤波电路主要用于抑制电源噪声和滤波杂波，确保输入电源的稳定性。
一般采用电容器和电感器的组合来实现。
b.整流电路整流电路用于将交流电源转换为脉冲直流电压。
常用的整流电路包括单相全波整流电路和三相桥式整流电路。
c.谐振电路谐振电路是准谐振开关电源的核心部分，通过合理的选择谐振频率和谐振元件的参数来实现输出电压的稳定调节。
谐振电路常采用LC谐振电路，谐振元件主要由电感器和电容器组成。
d.输出滤波电路输出滤波电路主要用于去除输出电压中的纹波和杂波，确保输出电压的稳定性。
一般采用电容器和电感器的组合来实现。
4.设计要点a.合理选择谐振频率和谐振元件的参数，确保谐振电路的稳定性和输出电压的精度。
b.控制开关管的导通时间和关断时间，确保开关管工作在合适的状态，减小功耗和热损耗。
c.使用高效率的开关管和电源管理芯片，提高整体电源的转换效率。
d.使用合适的散热装置和温度感知器，确保电源的散热性能和稳定性。
e.遵循安全设计原则，采取必要的保护措施，确保电源的可靠性和使用者的安全。
5.结论准谐振开关电源是一种高效、稳定的电源设计，能够提供稳定的直流电压输出。
设计时需要合理选择谐振频率和谐振元件的参数，并控制开关管的导通时间和关断时间。
此外，合理选择开关管和电源管理芯片，使用合适的散热装置和温度感知器，严格遵循安全设计原则也是必要的。
准谐振开关电源的设计需要综合考虑电路原理、元器件选择、热设计和安全设计等因素，才能获得稳定、可靠的电源设计。
谐振开关电源原理
谐振开关电源原理
谐振开关电源是一种常用于电子设备的电源供应方案。
它的工作原理基于电感和电容的谐振作用。
该电源旨在提供稳定、高效率、高功率的输出，同时提供过载保护和过电压保护等功能。
谐振开关电源的基本构造包括电感、电容、开关管和控制电路等元件。
其中，电感和电容串联构成谐振回路，而开关管则用于控制输出电流的开关状态。
控制电路则负责检测输出电压和电流，并相应地控制开关管的导通和截止。
在正常工作状态下，控制电路会周期性地控制开关管的导通和截止，使得谐振回路中的电感和电容交换能量。
当开关管导通时，电感储存电能，而电容释放能量给负载。
当开关管截止时，电感释放储存的能量给负载，同时电容吸收外部能量。
谐振开关电源具有以下几个特点：
1. 高转换效率：由于谐振回路的特性，能量的交换效率较高，减少了能量的损耗。
2. 大功率输出：谐振开关电源能够提供较高的电流输出，适用于大功率设备的供电需求。
3. 稳定输出：控制电路能够精确地监测和调整输出电压和电流，实现稳定的供电。
4. 过载保护和过电压保护：谐振开关电源通常具有过载保护和
过电压保护功能，能够在负载过大或电压异常时自动切断输出，保护设备安全。
总结起来，谐振开关电源通过电感和电容的谐振作用，实现高效、稳定、大功率的输出。
它在电子设备中被广泛应用，为各种设备提供高效可靠的电源供应。
LLC谐振电路设计说明
LLC谐振电路设计说明一、基本原理在LLC谐振电路中，电感L和电容C组成一个LC并联谐振回路，而互感M则将LC回路与输出端的变压器耦合。
当开关管(S)打开，电源通过互感M向LC回路充电，此时电流呈指数增长，储存能量。
当开关管(S)关闭时，LC回路开始放电，将能量传递给输出端。
通过合理选择谐振频率，可以实现零电流切换，提高电路的效率。
二、设计流程1.确定输入和输出电压：根据具体应用需求，确定输入和输出电压的大小和波形。
2.选择谐振频率：谐振频率的选择应根据输入和输出电压的大小、电感L和电容C的数值以及互感M的耦合系数进行计算。
通常，谐振频率的选择应该在开关频率的3倍以上，以确保电路的谐振稳定。
3.电感和电容的选择：电感L的大小应根据输入电压、输出电压和互感M的耦合系数计算得出，而电容C的大小则需要根据谐振频率和电感L的数值计算得出。
4.互感系数的选择：互感M的耦合系数一般选择在0.990~0.999之间，以实现合理的功率传输。
5.开关管的选择：开关管的选择应考虑到电路的功率和效率要求，以及开关频率和电流承载能力。
6.控制电路的设计：LLC谐振电路需要合适的控制电路来实现开关管的控制与保护，防止开关管的热损坏和电路的过电流。
7.电磁干扰(EMI)的抑制：由于LLC谐振电路需要高频开关操作，产生的电磁干扰需要进行有效的抑制，以符合相关的EMI标准要求。
三、关键参数选择1.输入电压和电流：根据应用需求确定输入电压和电流的大小，并考虑电源的功率因数校正要求。
2.输出电压和电流：根据应用需求确定输出电压和电流的大小，并考虑负载的需求和变化范围。
3.谐振频率：根据输入和输出电压、电感L和电容C的数值以及互感M的耦合系数选择谐振频率。
4.电感和电容：根据输入电压、输出电压、互感M的耦合系数和谐振频率选择合适的电感和电容数值。
5.互感系数：根据电路的设计要求和互感器的特性选择合适的互感系数。
6.开关管：根据电路的功率和效率要求、开关频率和电流承载能力选择合适的开关管。
llc谐振半桥电路分析及设计
LLC谐振半桥电路分析与设计一、简介在传统的开关电源中，通常采用磁性元件实现滤波，能量储存和传输。
开关器件的工作频率越高，磁性元件的尺寸就可以越小，电源装置的小型化、轻量化和低成本化就越容易实现。
但是，开关频率提高会相应的提升开关器件的开关损耗，因此软开关技术应运而生。
要实现理想的软开关，最好的情况是使开关在电压和电流同时为零时关断和开通(ZVS，ZCS)，这样损耗才会真正为零。
要实现这个目标，必须采用谐振技术。
二、LLC串联谐振电路根据电路原理，电感电容串联或并联可以构成谐振电路，使得在电源为直流电源时，电路中得电流按照正弦规律变化。
由于电流或电压按正弦规律变化，存在过零点，如果此时开关器件开通或关断，产生的损耗就为零。
下边就分析目前所使用的LLC谐振半桥电路。
基本电路如下图所示：A图2.1 LLC谐振半桥电路其中Cr，Lr，Lm构成谐振腔（Resonant tank），即所谓的LLC，Cr起隔直电容的作用，同时平衡变压器磁通，防止饱和。
2.1 LLC电路特征（1）变频控制（2）固定占空比50％（3）在开关管轮替导通之间存在死区时间（Dead Time），因此Mosfet可以零电压开通（ZVS）,二次侧Diode可以零点流关断，因此二极管恢复损耗很小（4）高效率，可以达到92％+（5）较小的输出涟波，较好的EMI2.2方波的傅立叶展开对于图2.1的半桥控制电路，Q1,Q2在一个周期内交替导通，即占空比为50％。
所以V A为方波，幅值等于Vin，其傅立叶级数展开为公式1其基波分量为公式2其中fsw为开关频率，Vi.FHA（t）为谐振腔输入方波电压的基波分量。
相应地，谐振腔输出电压（即理想变压器输出）也为方波公式3其基波分量为公式4其中为输出电压相对输入电压的相移，实际上为零。
2.3 FHA 电路模型将图2.1所示电路的非线性电路做等效变换，可以得到下图：图2.2 FHA 谐振电路双端口模型FHA（First harmonic approximation）：一次谐波近似原理。
大功率开关电源设计
大功率开关电源设计1. 引言大功率开关电源是一种能够稳定输出高功率电能的电源系统。
它在工业、通信、医疗等领域得到广泛应用。
本文将介绍大功率开关电源的设计原理、关键性能指标和具体设计步骤。
2. 设计原理大功率开关电源的设计原理基于切换电路的工作方式。
开关电源通过快速开关电路的状态，控制输入电压在输出端之间的传递。
这种工作方式能够实现高效能的电能转换和稳定的输出。
3. 关键性能指标大功率开关电源的性能主要体现在以下几个关键指标上：3.1 输出功率输出功率指的是开关电源可以稳定输出的最大功率。
设计大功率开关电源时，需要根据具体应用需求确定所需的输出功率。
3.2 效率效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
大功率开关电源的设计需考虑如何提高电能的转化效率，以达到节能的目的。
3.3 稳定性稳定性是指开关电源在不同输入电压、负载变化等工况下输出电压的波动程度。
大功率开关电源应具备良好的稳定性，以确保输出电压的可靠性和稳定性。
3.4 输出电压纹波输出电压纹波是指输出电压在工作周期内的变化量。
较小的输出电压纹波意味着电源输出更加稳定，能够满足特定应用的要求。
3.5 开关频率开关频率是指开关电源进行切换的速率。
高频开关电源具有更高的效率和较小的元件体积，但也带来了更大的电磁干扰和更高的开关成本。
4. 设计步骤设计大功率开关电源的步骤如下：4.1 确定输出功率和电压根据实际应用需求，确定所需的输出功率和电压。
4.2 选择变换器拓扑结构根据设计要求和特定应用，选择合适的变换器拓扑结构，如Boost、Buck、Buck-Boost等。
4.3 计算元件参数根据选定的拓扑结构和设计要求，计算出所需的元件参数，包括电感、电容、开关管等。
4.4 电路仿真与验证使用相关电路仿真软件对设计的电路进行验证和优化，确保其满足设计要求和性能指标。
4.5 PCB布局和布线将设计好的电路布局在PCB上，并进行合理的布线，避免信号干扰和功率损耗。
LLC谐振电路工作原理及参数设计
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针对该公司LLC谐振电路的拓扑结构，进行了详细的分析，包括输入、输出端口设计、磁性元件选择等。
电路拓扑
深入探讨了LLC谐振电路的工作原理，包括工作模态、阻抗特性、传输特性等。
工作原理
根据分析结果，针对该LLC谐振电路的设计进行了优化，提高了电路性能和效率。
设计优化
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参数优化
针对该产品中LLC谐振电路的性能测试结果，对元件参数进行了优化设计，以提升电路性能。
体积和成本
转换效率，包括轻载和重载下的效率
电磁干扰(EMI)性能
根据实际工程经验，结合电路拓扑、控制方式、磁性元件等关键因素，进行多方案尝试和对比实验验证
优化方法选择
利用仿真软件进行电路性能仿真，通过调整元件参数、改变控制策略等方式，得到最优电路控制策略和元件参数组合
运用数学方法，如梯度下降法、遗传算法等，结合电路性能数学模型，求解最优电路控制策略和元件参数组合
LLC谐振电路工作原理
LLC谐振电路因其高效率、高可靠性、低噪声等优点，被广泛应用于通信、电力电子、自动化控制等领域。
特别是在通信领域，由于其高效节能、体积小、重量轻等优势，LLC谐振电路已成为基站、交换机、路由器等通信设备的首选电源解决方案。
LLC谐振电路应用场景
LLC谐振电路元件参数设计
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xx年xx月xx日
《llc谐振电路工作原理及参数设计》
目录
contents
LLC谐振电路概述LLC谐振电路元件参数设计LLC谐振电路仿真与分析LLC谐振电路优化设计LLC谐振电路制作与调试LLC谐振电路案例分析
LLC谐振电路概述
01
LLC谐振电路是一种高频、高压、大功率的开关电源变换器，由两个电感（一个主电感，一个辅助电感）和两个电容（一个主电容，一个辅助电容）组成。
超高频谐振感应加热电源设计之主电路简析
超高频谐振感应加热电源设计之主电路简析
在昨天的文章中，我们为大家介绍了一种超高频谐振感应加热电源的设计方案，并对其设计原理进行了详细分析。
这种感应加热电源采用的是谐振逆变模式，尤其采用E类双管交替工作式DC/AC超高频谐振逆变器来进行设计，能够有效提升其工作效率。
在今天技术分享中，我们将会进一步就这一感应加热电源方案的主电路设计，进行详细分析。
主电路设计
下图中，图1所展示的是本文所设计的超高频感应加热电源主电路系统图纸。
从图1所展示的主电路系统中可以看到，在这一系统中，我们主要通过控制开关管IGBT驱动脉冲的宽度来控制斩波电路的输出电压。
逆变电路部分特别采用E类双管交替工作式DC/AC超高频谐振逆变器。
为了进一步提高感应加热电源系统中的逆变器输出功率，并同时减小单个功率MOSFET的容量，在本方案的逆变电路设计中，我们采用两个功率MOSFET并联进行交替工作，这样在不增加单只功率MOSFET容量的情况下，用两只相同容量的功率MOSFET，逆变器的输出功率可提高近一倍。
另外，两个功率MOSFET并联交替工作的方式，在逆变器相同输出频率的条件下可使驱动电路的频率降到单管工作时的一半，即当逆变器的输出频率为
2MHz时，驱动电路的频率只要1MHz，减小了对驱动电路的快速性要求。
图1 超高频感应加热电源主电路
直流斩波调压控制电路设计
在本方案中，我们所设计的超高频感应加热电源的直流斩波调压控制电。