為高頻llc電路磁元件技術(shù)

電子研習(xí)

培 （部分EMC功率變換器的要求和控制技制程制程磁性電磁干高效率，高密度，高可靠，低價(jià)格，低高開關(guān)器電路拓氮化鎵

反激電無橋LLC電全橋移多電

有密主要內(nèi)電源高功率密度對磁元APAeAPAe

變壓 電感APAPAe NpIprmsNsIsrms2BacVpk2BacJKNpIVspk(1D)Ns2Bac VpkDIprmsVspk(1D2fBacJAPAe I2 2BmaxJ主主要局限2、是基于電氣參數(shù)的可行選擇，不是基于損耗的設(shè)3、是基于經(jīng)驗(yàn)手冊的可行選擇，不是基于優(yōu)化的設(shè)4、只是選擇磁芯的方法，不是設(shè)計(jì)磁芯

股數(shù)n主要局限主要局限磁芯材料高頻化的f×B:在一定功耗下傳

U4.44f(NA)ffx

在高頻下：損耗是主要限制因 磁磁芯不僅形狀和尺寸需要客制，而且磁芯材質(zhì)特性也需要客制化導(dǎo)體高頻渦流機(jī)理與效E-rr集膚效渦流效電磁感應(yīng)r-RJtotal=J + 鄰鄰近效氣渦流效應(yīng)導(dǎo)致電流密度渦流效應(yīng)導(dǎo)致電流密度分布不均勻，從而引起損耗增加渦流效應(yīng)引起進(jìn)入導(dǎo)體磁通被抵消，從而引起磁通下降高頻最優(yōu)線規(guī)與損耗1損耗

設(shè)計(jì)入設(shè)計(jì)入頻損耗損耗設(shè)計(jì)入 高電氣電氣0210

導(dǎo)體線規(guī)（面積410 610 810 使得磁性元件的設(shè)計(jì)向著從損耗設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)入手發(fā)展Litz線損耗與線規(guī)優(yōu) 復(fù)合絞(RopeLaystrainedwireof

同心絞前兩種(Bunchstrainedwireof前兩種LitzwireLitzwireLitzwireSolidPP0

f

頻率提高頻率提高→Litz磁性元件精細(xì)化設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)電氣結(jié)構(gòu)設(shè)電氣設(shè)雜散參損耗設(shè)熱設(shè)EMILN2

T(PSEMC效率/功率密電EMC效率/功率密電應(yīng)電氣可行空間可行PCB線圈分析Turnratio:4:1Copperwidth:5mm設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)RacPCB磁性元件的陣列化........A陣列化有助于降低高度，改善散熱，易于處理接頭，但繞組長度增長ALLC電路磁元件設(shè)計(jì)基本考LLC變壓器電流諧波與繞組結(jié)

S-P-P-S方 磁場強(qiáng)度分

奇次諧偶次諧

MMMM在原邊與兩個(gè)副邊MM只在副邊兩繞組間平衡(Nsad)為最佳繞組結(jié)構(gòu)

奇次諧波偶次諧LLC變壓器副邊銅箔厚度ipip

kk012k00120波波

pp

k0-1k0-12-諧波

N

0

4104LLCLLC一般結(jié)構(gòu)（磁場大→漏感大，損耗大）三明治結(jié)構(gòu)（磁場漏感小，損耗小

HHSSSSPP 增大漏磁路磁通并不會(huì)增大繞組損耗，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜 漏感增加，但損耗基本不改變。 方法 漏感（解耦集成

LrLrILr/

TU0/(4fNS

通通過合理設(shè)計(jì)變壓器匝數(shù)Ns和諧振電感匝數(shù)NLr，使兩者磁通大小接近

++NP1IP NP2IPNS1ISNS2 分析設(shè)計(jì)步1.給定電路參數(shù)：Lm,Lk, Ae0

2.初定匝數(shù)：Np/Ns=

5.優(yōu)化PCB

降低氣隙擴(kuò)散磁通損耗—?dú)庀侗躀p=1A,Ip=1A,Ip=1A,Ip=1A,m2Fringi