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LLC工作頻率變化范圍的理論推導(dǎo)與實(shí)際驗(yàn)證

各位前輩，小弟學(xué)習(xí)LLC有一段時(shí)間，最近做一個(gè)LLC恒流驅(qū)動(dòng)變換器，供LED照明使用。詳細(xì)的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：Vin=400V,  Vo_full=83V, Io_full=0.7A,   Vo_min=70V,   諧振頻率設(shè)定在100kHz，滿載時(shí)對(duì)應(yīng)輸出電壓83V，電流0.7A,工作在諧振點(diǎn)附近，此時(shí)取諧振腔參數(shù)如下：Cr=15n， Lr=164uH， Lm= 960uH。變壓器匝比n=2.4。

然后進(jìn)行增益曲線繪制（論壇里郭老師提到的常用FHA分析法）不同Q值下增益曲線貼圖如下：

QQ截圖20151020204808

按照設(shè)定的參數(shù)，Q值大概等于0.192這條曲線。增益1對(duì)應(yīng)滿載83V，當(dāng)輸出77V時(shí)，增益大致下降到0.93左右。我將上圖放大如下，對(duì)應(yīng)圖中藍(lán)色曲線交點(diǎn)A，頻率變化1.3倍左右，即130kHz左右。但我實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)到77.5V頻率就從100k升到230k,進(jìn)入打嗝模式。這點(diǎn)不明白頻率為何會(huì)變化這么快，和理論偏差太大！用的L6599控制器，希望論壇里各位前輩有空幫忙分析下原因，認(rèn)真求導(dǎo)，不勝感激！

QQ截圖2

全部回復(fù)(63)
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2015-10-21 13:31
已經(jīng)被添加到社區(qū)經(jīng)典圖庫(kù)嘍
http://www.e-ticket.cn/bbs/classic/
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lantu288
LV.2
3
2015-10-21 16:22
只能自己幫忙頂下自己了，感覺(jué)現(xiàn)在LLC已經(jīng)沒(méi)那么熱了，做多人不是很多，還是技術(shù)很成熟，少有人交流了。后期找到原因，再做具體分析。
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lantu288
LV.2
4
2015-11-10 15:33
@lantu288
只能自己幫忙頂下自己了，感覺(jué)現(xiàn)在LLC已經(jīng)沒(méi)那么熱了，做多人不是很多，還是技術(shù)很成熟，少有人交流了。后期找到原因，再做具體分析。
過(guò)了將近一個(gè)月，中間做了其他事情。也不斷查找問(wèn)題原因，最終得以解決。主要原因在分布電容，這是必須要考慮的。今后各位如果遇到類(lèi)似問(wèn)題，可能也是忽略了分布電容的影響。希望對(duì)您有用。也歡迎交流。。
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2015-11-10 19:40
@lantu288
過(guò)了將近一個(gè)月，中間做了其他事情。也不斷查找問(wèn)題原因，最終得以解決。主要原因在分布電容，這是必須要考慮的。今后各位如果遇到類(lèi)似問(wèn)題，可能也是忽略了分布電容的影響。希望對(duì)您有用。也歡迎交流。。

能否分享下經(jīng)驗(yàn)，順便總結(jié)成帖子。

順便問(wèn)下，分布電容是指的變壓器里面的還是指了其他元器件的寄生參數(shù)？

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dengyuan
LV.8
6
2015-11-11 10:49
對(duì)于輸出電壓變化比較寬的設(shè)計(jì)，建議主電感跟漏感的比值為3.這樣諧振的頻率變化范圍就沒(méi)有那么寬了。頻率變化范圍不超過(guò)3.
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ruohan
LV.9
7
2015-11-11 13:16
@lantu288
過(guò)了將近一個(gè)月，中間做了其他事情。也不斷查找問(wèn)題原因，最終得以解決。主要原因在分布電容，這是必須要考慮的。今后各位如果遇到類(lèi)似問(wèn)題，可能也是忽略了分布電容的影響。希望對(duì)您有用。也歡迎交流。。

分布電容的容量太小了，，，就是他影響的，也不會(huì)造成這么大的偏差，，

肯定是有其他的問(wèn)題，，，77.5V輸出的時(shí)候230K的頻率，你開(kāi)關(guān)管亥能做到ZVS嗎，，，

我認(rèn)為不是分布電容引起的，，

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lantu288
LV.2
8
2015-11-23 11:08
@417zhouge
能否分享下經(jīng)驗(yàn)，順便總結(jié)成帖子。順便問(wèn)下，分布電容是指的變壓器里面的還是指了其他元器件的寄生參數(shù)？
不好意思，因?yàn)橹鞍l(fā)現(xiàn)很少有人回帖，所以沒(méi)有及時(shí)進(jìn)來(lái)答復(fù)。有一篇文章可以幫助大家很好理解，也是我查找原因找到的。大家可以看下。LLC諧振變換器輕載下的電壓-俞珊.pdf
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lantu288
LV.2
9
2015-11-23 11:12
@ruohan
分布電容的容量太小了，，，就是他影響的，也不會(huì)造成這么大的偏差，，肯定是有其他的問(wèn)題，，，77.5V輸出的時(shí)候230K的頻率，你開(kāi)關(guān)管亥能做到ZVS嗎，，，我認(rèn)為不是分布電容引起的，，
這個(gè)我也進(jìn)行了仿真，你可以在仿真中原邊加一幾百P等效分布電容，效果還是很明顯的。主要的原因就在變壓器的分布電容上，用集成繞制的變壓器，分布電容小的多，實(shí)驗(yàn)效果也好不少。
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lantu288
LV.2
10
2015-11-23 11:14
@dengyuan
對(duì)于輸出電壓變化比較寬的設(shè)計(jì)，建議主電感跟漏感的比值為3.這樣諧振的頻率變化范圍就沒(méi)有那么寬了。頻率變化范圍不超過(guò)3.
電感比改小，肯定有助于減小頻率變化，但這樣效率至少要減少一個(gè)點(diǎn)左右。
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ruohan
LV.9
11
2015-11-23 15:00
@lantu288
這個(gè)我也進(jìn)行了仿真，你可以在仿真中原邊加一幾百P等效分布電容，效果還是很明顯的。主要的原因就在變壓器的分布電容上，用集成繞制的變壓器，分布電容小的多，實(shí)驗(yàn)效果也好不少。

77.5V輸出的時(shí)候230K的頻率

這個(gè)時(shí)候的你是在滿載情況下測(cè)試的嗎，，，

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2015-11-23 22:40
@lantu288
電感比改小，肯定有助于減小頻率變化，但這樣效率至少要減少一個(gè)點(diǎn)左右。
200/83=2.4圈比又想要作用在LLC區(qū)段，可見(jiàn)並沒(méi)有真正了解LLC的含意，在諧振點(diǎn)左邊增益大於1所以圈比就要大於2.4，才能充分利用LLC特性頻率變化窄，跟甚麼分布電容一點(diǎn)關(guān)係都沒(méi)有，圈比才是諧振腔真正的靈魂。提供參考。
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ruohan
LV.9
13
2015-11-24 13:42
@peterchen0721
200/83=2.4圈比又想要作用在LLC區(qū)段，可見(jiàn)並沒(méi)有真正了解LLC的含意，在諧振點(diǎn)左邊增益大於1所以圈比就要大於2.4，才能充分利用LLC特性頻率變化窄，跟甚麼分布電容一點(diǎn)關(guān)係都沒(méi)有，圈比才是諧振腔真正的靈魂。提供參考。

你是說(shuō)要按照最小輸出電壓來(lái)設(shè)計(jì)匝比，Vo_min=70V，輸出電壓提高后，讓其工作在左邊，，，，這樣頻率變化范圍就小，是吧，，

 

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2015-11-24 14:41
@lantu288
電感比改小，肯定有助于減小頻率變化，但這樣效率至少要減少一個(gè)點(diǎn)左右。
現(xiàn)在怎么樣了？~
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lantu288
LV.2
15
2015-11-24 20:33
@ruohan
77.5V輸出的時(shí)候230K的頻率這個(gè)時(shí)候的你是在滿載情況下測(cè)試的嗎，，，
對(duì)的，從滿載時(shí)，調(diào)節(jié)恒流基準(zhǔn)，最初的設(shè)計(jì)：滿載對(duì)應(yīng)1.3A，83V，工作在諧振點(diǎn)100K，調(diào)到0.7A幾乎進(jìn)入burst。
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lantu288
LV.2
16
2015-11-24 20:36
@peterchen0721
200/83=2.4圈比又想要作用在LLC區(qū)段，可見(jiàn)並沒(méi)有真正了解LLC的含意，在諧振點(diǎn)左邊增益大於1所以圈比就要大於2.4，才能充分利用LLC特性頻率變化窄，跟甚麼分布電容一點(diǎn)關(guān)係都沒(méi)有，圈比才是諧振腔真正的靈魂。提供參考。
你說(shuō)的我理解，但設(shè)計(jì)前提是保證滿載點(diǎn)效率最大。實(shí)現(xiàn)寬范圍輸出確實(shí)有很多方法改進(jìn)，如改進(jìn)匝比，減小電感比值等常用方法。
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lantu288
LV.2
17
2015-11-24 20:38
@ruohan
你是說(shuō)要按照最小輸出電壓來(lái)設(shè)計(jì)匝比，Vo_min=70V，輸出電壓提高后，讓其工作在左邊，，，，這樣頻率變化范圍就小，是吧，， 
對(duì)，可能我之前忘了申明一點(diǎn)把，滿載效率最高作為前提，不知道有沒(méi)有嘗試過(guò)呢。
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lantu288
LV.2
18
2015-11-24 20:42
@電源網(wǎng)-娜娜姐
現(xiàn)在怎么樣了？~
相同匝比，以及電感比值下，諧振電容及諧振點(diǎn)都一樣，分布式設(shè)計(jì)與磁集成設(shè)計(jì)分別能調(diào)到0.7A與0.3A，還在繼續(xù)改進(jìn)，希望可以調(diào)到更小，而不進(jìn)入BURST模式。
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123
LV.2
19
2016-01-13 14:36
@lantu288
不好意思，因?yàn)橹鞍l(fā)現(xiàn)很少有人回帖，所以沒(méi)有及時(shí)進(jìn)來(lái)答復(fù)。有一篇文章可以幫助大家很好理解，也是我查找原因找到的。大家可以看下。LLC諧振變換器輕載下的電壓-俞珊.pdf
藍(lán)藍(lán)藍(lán)
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qiang7260
LV.5
20
2016-01-13 17:35
@lantu288
相同匝比，以及電感比值下，諧振電容及諧振點(diǎn)都一樣，分布式設(shè)計(jì)與磁集成設(shè)計(jì)分別能調(diào)到0.7A與0.3A，還在繼續(xù)改進(jìn)，希望可以調(diào)到更小，而不進(jìn)入BURST模式。

剛開(kāi)始學(xué)MathCAD.樓主的圖做的漂亮，能講一講怎樣輸入的嗎？

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ruohan
LV.9
21
2016-01-18 09:56
@lantu288
相同匝比，以及電感比值下，諧振電容及諧振點(diǎn)都一樣，分布式設(shè)計(jì)與磁集成設(shè)計(jì)分別能調(diào)到0.7A與0.3A，還在繼續(xù)改進(jìn)，希望可以調(diào)到更小，而不進(jìn)入BURST模式。

你這個(gè)頻率跑偏是不是分布電容造成的呢，，，

現(xiàn)在有結(jié)果來(lái)嗎

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shijieleo
LV.1
22
2016-02-04 16:32
過(guò)來(lái)學(xué)習(xí)?。?/div>
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2016-02-06 11:26
看看
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2016-02-06 11:56
@dengyuan
對(duì)于輸出電壓變化比較寬的設(shè)計(jì)，建議主電感跟漏感的比值為3.這樣諧振的頻率變化范圍就沒(méi)有那么寬了。頻率變化范圍不超過(guò)3.
恰恰相反，應(yīng)該增加K值。這樣可以減少分布參數(shù)對(duì)LLC增益曲線的影響
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wuqishengli
LV.3
25
2016-02-22 10:15
kan kan
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906378602
LV.4
26
2016-02-23 09:31
學(xué)習(xí)了
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linnil173
LV.3
27
2016-02-24 09:54
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2016-02-24 10:25
應(yīng)當(dāng)和L6599的反饋參數(shù)有關(guān)
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布朵拉
LV.1
29
2016-02-24 11:33

我也來(lái)學(xué)習(xí)一下呢！

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huhan0609
LV.5
30
2016-02-24 15:50
看看
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hunyuanqi
LV.3
31
2016-02-24 16:22
最后的結(jié)果如何？
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