LLC谐振变换器输出滤波电容有效值计算公式推导

       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。

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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i_peak、输出电流平均值为i_o、滤波电容有效值为i_{c_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。