BBU模塊LLC諧振半橋主變壓器計(jì)算

1、BBU模塊LLC諧振半橋主變壓器計(jì)算書.技術(shù)條件輸入電壓：Vi=377399VDC ;輸出電壓：Vo=12.5VDC最大輸出功率：Pout(max)=12.5V X 45A=562.5W ;最大輸出電流 45A;開關(guān)頻率：fs=100kHz ;變換效率：tdc/dc = 0.95。.主變壓器磁芯由于變壓器原方采用半橋電路，副方采用雙半波整流電路，因此變壓器的視在功率為11PT P0 2562.521387.5Wt0.950.7 cm4PT Dmax 106_1387.5 0.9 106JBmax f Ko Kf 6 2600 100000 0.3 4 0.95電流密度J = 6A/mm2,工作

2、磁密A Bmax初選為2600GS,工作頻率f=100K,最大占空比 D 初選為0.9,窗口系數(shù)Ko=O.3,方波波形系數(shù) Kf=4,變壓器效率 P丁=0.95。方案一：采用 PQ40/40: Ae=201mm 2, Aw= 326mm2, AwAe = 6.55cm4, Ve= 20500mm3方案二：采用 PQ45/45 ： Ae=253 mm，Ve= 26565mm3(2)匝數(shù)輸出整流二極管壓降為1V,則等效最大輸出電壓為Vout=12.5+1=13.5V ,副邊匝數(shù)VoutBmax Ae f13.52 0.26 201 10 6 100 1031.29TS對(duì)于LLC變換器，需要將額定工

3、作點(diǎn)設(shè)計(jì)在諧振點(diǎn)，則: 變壓器的變比的確定，我們根據(jù)公式：=0.5*410/ (12.5+1) =15.2可以選的匝比有：N1/N2/N3=30 : 2: 2N1/N2/N3=31 : 2: 2N1/N2/N3= 45: 3: 3N1/N2/N3=46 : 3: 330 匝.。實(shí)際 A Bmax=0.168T 單15 匝.。實(shí)際 A Bmax=0.267T 單方案1:采用PQ4040磁芯，選取N2=2,原邊N1選為 邊A B=0.084T;應(yīng)該可以接受。方案2:采用PQ4545磁芯，選取N2=1 ,原邊N1選為邊A B=0.133T ;這樣磁芯利用比較充分。PFC輸出濾波電容采用 1個(gè)330u

4、F/450V或者一個(gè)270uF/450V ,電解電容上的紋波電壓 峰峰值為：VppP PFC cVPFC/ DC / DC cVPFC叱17.9V 2 * 50* 270* 10 6 *390Po輸出功率rDCDC效率VpfcDCDC輸入電壓TDCDC輸入電解電容低頻電壓頻率CDCDC輸入電解電容量考慮DCDC開關(guān)管的管壓降2*2=4V ,故PFC輸出直流電壓的最小值為Vpfcmin=Vpfc-Vpp/2-4=390-8.95-4=377 。輸入電壓范圍為： Vi=377 399VDC。(3)線規(guī)PQ40/40磁心的AL=4300 25%nH/N 2,因此變壓器原邊勵(lì)磁電感的最小值為L(zhǎng)min=

5、0.75*AL*N*N=0.75*4300*10-9*30*30H=2.9mH ,實(shí)際通過開氣隙來調(diào)整勵(lì)磁電感大小。同時(shí)，實(shí)際主變的原邊電流有效值以及勵(lì)磁電流峰值都與變壓器勵(lì)磁電感的選擇相關(guān)。勵(lì)磁電感電流峰值im_max,可以通過如下公式計(jì)算：i m_ maxnVo TLm 4諧振腔體電流持續(xù)流經(jīng)原邊開關(guān)管和主變?cè)吚@組，其有效值為:假設(shè)BBU選的一組諧振參數(shù)為：Cr=33nF;fr=100KHZ;Lr=62uH(考慮變壓器漏感 15uH),K (Ln) =5;Lm=375uH;則計(jì)算負(fù)載為45A時(shí)諧振電感電流有效值為3.382A ;則峰值電流為 4.782A。勵(lì)磁電感電流峰值 im_max=1.35A。變壓器每個(gè)副邊繞組最大電流穿透深度Io 452231.82A76.5 76.5 f .100 1030.242mm變壓器的結(jié)構(gòu)可以采用原邊線餅+副邊銅皮成型繞組出線的方式，與 4850相類似，只是副邊由PCB繞組出線更改為銅皮成型繞組出線。如果采用方案1:采用PQ4040磁芯，選取N2=2 ,原邊N1選為30匝.則原邊線餅需要 選更細(xì)一點(diǎn)的線。要核算電流密度，盡量控制在56A/ mm2副邊銅皮成型應(yīng)該可以操作，具體成型寬度和厚度要和海光詳細(xì)溝通。如果采用方案2：采用 PQ4545 磁芯，4850 主變?cè)吘€餅采用選取 N2=1 ，原邊 N1 選