LLC谐振变换器输出滤波电容有效值计算公式推导
2022-05-19 21:05 斑鸠,一生。 阅读(3215) 评论(3) 编辑 收藏 举报LLC谐振变换器在工业电源中应用广泛。然而,我每次都在输出滤波电容那里弄错。特记录推导过程,以便于后面查找。欢迎各位指正。
一、不对称半桥LLC谐振变换器拓扑结构
不对称半桥LLC谐振变换器的副边是一个全波整流电路。
二、副边关键器件电流波形
假设变换器开关频率等于LC谐振频率,则副边整流二极管SR1、SR2的电流波形如下:
经过SR1和SR2电流的线性叠加,流过滤波电容和电阻负载的电流波形为:
假设输出电容足够大,直流成分流过电阻负载,交流成分流过滤波电容。
根据电容的电荷平衡,在变换器稳定工作期间,滤波电容在一个周期内电荷守恒。
因此,流过滤波电容电流的平均值为零,
流过负载电流的平均值等于全波整流电流的平均值。
三、公式推导
假设全波整流电流峰值为ipeak、输出电流平均值为io、滤波电容有效值为ic_rms则:
因此,流过滤波电容电流波形与全波整流波形相似。
全波整流电流波形 | 滤波电容电流波形 | |
电流峰值 | ipeak | ipeak - io |
电流谷值 | 0 | -io |
根据上表分析,滤波电容有效值为:
四、总结
单相不对称半桥LLC谐振变换器,滤波电容电流有效值是输出电流的0.483倍。
全波整流电流峰值是输出电流的1.57倍。
全波整流电流有效值是输出电流的1.11倍。