LLC输出电容设计.docxVIP

关于LLC输出电容的计算 预计工作于最低频率时的输出纹波电流最大，对输出电容的应力最大。参考的输出电流波形： ffs时的输出纹波电流单周期内表达式 认为励磁电流最大值为谐振电流峰值的0.3倍，假设谐振电流峰值为1。 谐振电流：， 励磁电流：， 输出电流：， 下图为时三个电流的波形： ffs时输出电流平均电流与峰值电流的关系 输出平均电流为 当谐振回路的工作频率为28kHz，谐振频率为35kHz时，考虑变压器变比为1，初级峰值电流为1，输出峰值电流为0.961，平均电流约为0.486（实际值为。 电流纹波导致的电压纹波，得出某输出电压纹波下输出电容容量 当谐振回路的工作频率为28kHz，谐振频率为35kHz时，考虑变压器变比为1，初级峰值电流为1，输出电流为，输出电容上的纹波电流波形（单周期内）的简化公式为 ，，当时，0。（fr=35kHz） 对Irip积分后，取时极大值与极小值的???，即为单周期内输出电容上的电荷变化量。结果为2.9104e-6。 即输出电流为1A时，输出电容上的电荷变化量为5.982e-6C，在输出1A时要得到的纹波为100mV时，，输出纹波与电容容量为反比关系。故1mV纹波要求每安培6000uF。考虑电容的误差20%，可乘系数1.25。 输出电容纹波电流有效值 对 取平方后在内积分，乘以2f后再开方，得到输出电流为0.486时电容上纹波电流的有效值，为0.2874。故每安培输出电流对应的电容上的纹波电流有效值为0.5906A。 注意到每安培输出电流当输出纹波电压选为20mV时，输出电容容量应为300uF，承受的纹波电流为0.5906A。 对低压电容来说，当电容单体容量较大时，如果不选用High Ripple Current、Low ESR系列电容，电容承受的纹波电流往往达不到300uF对应0.5906A。 而且，Low ESR系列电容的标称纹波电流一般是100kHz下的值，当频率降至30kHz至60kHz时，能承受的纹波电流有不同程度的下降。所以，选用输出电容时不仅要考虑输出纹波电压，同时要考虑单体电容承受的纹波电流。否则往往会导致电容发热严重，寿命受到影响。