LLC諧振半橋計(jì)算軟件.xlsx

1、LLCLLC半半橋橋諧諧振振計(jì)計(jì)算算 參參數(shù)數(shù)名名稱稱輸輸入入?yún)?shù)數(shù)中中間間過過程程輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單位位參參數(shù)數(shù)說說明明 Vdc_nom 360.000 Volts 額定直流輸入電壓， Vdc_min340.000 Volts 最小直流輸入電壓 Vdc_max 380.000 Volts 最大直流輸入電壓 Vout_nom47.600 Volts 主輸出的額定輸出電壓 Vout_min43.200 Volts 主輸出的最小輸出電壓 Vout_max54.000 Volts 主輸出的最大輸出電壓 Iout_nom60.000 A 折算到主輸出的額定輸出電流 Iout_max60.000 A

2、 折算到主輸出的最大輸出電流 IOCP20.000 A 輸入過流保護(hù)點(diǎn)電流值 Fr1120000.000 Hz 第1諧振頻率 Fs_max_manul200000.000最大開關(guān)頻率人工輸入值 Fs_max_cal292594.735 Hz 最大開關(guān)頻率計(jì)算值（最大輸入電壓、最小輸出電壓，空載時(shí)） Fs_max_act200000.000最大開關(guān)頻率實(shí)際取值 Rds_on0.150 MOSFET 導(dǎo)通電阻 Coss0.453 nF MOSFET 輸出電容 Cstray0.200 nF 橋臂中點(diǎn)的寄生電容 Czvs1.106 nF ZVS限制條件電容 VDF0.240 Volts 輸出整流二極管

3、導(dǎo)通壓降 T_dead270.000 nS 開關(guān)管死區(qū)時(shí)間 0.970LLC變換器整體效率 Z0.500損耗分配因子 3.142圓周率 Pout_tol_nom2856.000 W 總輸出功率額定值 Pout_tol_max3240.000 W 總輸出功率最大值 n_com3.763變壓器匝比：Np/Ns,計(jì)算值 G_max1.196最大電壓增益，用后面的實(shí)際匝比計(jì)算。 G_min0.857最小電壓增益, 用后面的設(shè)計(jì)匝比計(jì)算。(G1，必有FsFr1,因此最小開關(guān)頻率不會(huì)出現(xiàn)在最小輸出電壓時(shí)，即使這時(shí)的 Q 值更大) Gol_0.833空載時(shí)開關(guān)頻率趨于無窮大時(shí)的電壓增益 Fs_n .max1

4、.667歸一化最大開關(guān)頻率：Fs_max/Fr1 RL_min0.720 最小輸出電壓時(shí)折算到主輸出的負(fù)載電阻 Rac_min8.207 最小輸出電壓時(shí)反射電阻 RL_max0.900 最大輸出電壓時(shí)折算到主輸出的負(fù)載電阻 Rac_max10.259 最大輸出電壓時(shí)反射電阻 RL_nom0.793 額定輸出電壓時(shí)折算到主輸出的負(fù)載電阻 Rac_nom9.043 額定輸出電壓時(shí)反射電阻 0.200電感比值：Lr/Lm（0.1670.4） K(L)5.000的倒數(shù) Z04.698 特征阻抗 Qmax0.482最大輸出功率時(shí)的Q 值 KQzvs0.950Qzvs1=KQzvs*Qmax Qzvs10

5、.458最小輸入電壓、最大輸出功率時(shí)保證ZVS的Q 限制值 Qzvs21.612最大輸入電壓、空載時(shí)保證ZVS的Q 限制值 Qzvs0.458取Qzvs1與Qzvs2中小者 Fr248989.795 Hz 第2諧振頻率 Fs_min77636.278 Hz 最小開關(guān)頻率 nreal3.750變壓器匝比：Np/Ns的實(shí)際值，用于計(jì)算上面的增益、Rac等參數(shù) Cr282.294 nF LLC諧振電容 Lr6.231 H LLC諧振電感 Lm31.156 H 變壓器勵(lì)磁電感 Irms_max19.674A在Fsw=Fr1（額定輸出電壓）最大輸出電流時(shí)的輸入電流有效值 Vmos_max380.000V

6、MOSFET 漏源電壓最大值 Imax_mos20.000AMOSFET 電流最大值（=IOCP） Irms_mos_max13.911A正常工作時(shí)的MOSFET 有效值最大值 Pmos_conduct_loss29.029WMOSFET 導(dǎo)通損耗 VD_MAX108.000V輸出整流二極管最大反向電壓 ID_AVG_MAX30.000A輸出整流二極管最大平均電流 PD_conduct_loss7.200W輸出二極管導(dǎo)通損耗 ITP_rms19.674A變壓器原邊電流有效值 ITS_rms47.086A變壓器副邊電流有效值（兩個(gè)線圈中的一個(gè)的電流） Icr_rms19.674A諧振電容電流有效

7、值 Vcr_rms283.965V諧振電容最大電壓 ICO_rms29.005A輸出電容電流有效值（Fs=Fr） 磁芯型號(hào)東磁EE55B ncore1.000付磁芯數(shù)量 Ae349.000mm2磁芯有效截面積 n_com3.763變壓器匝比：Np/Ns的計(jì)算值，用于方便和下面的nreal比較。 nreal3.750變壓器實(shí)際變比 Bw_set0.300Tesla最大磁通變化量預(yù)設(shè)值 Np_cal12.553T原邊匝數(shù)計(jì)算值 Np_act15.000T原邊匝數(shù)實(shí)際值 Ns4.000T副邊匝數(shù) Bw_act0.250Tesla最大磁通變化量實(shí)際值 IM_ZVS12.705A最大輸入電壓，最高開關(guān)頻

8、率時(shí)的勵(lì)磁電感電流峰值 IZVS1.557A最大輸入電壓時(shí)的MOS 管ZVS條件電流，IZVSIM_ZVS是實(shí)現(xiàn)ZVS的必要條件之一。 以下是一個(gè)驗(yàn)算工具：用于計(jì)算已經(jīng)設(shè)計(jì)好Lr、Cr、Lm 、n等主電路參數(shù)的電路在指定的任意負(fù)載時(shí)的增益及開關(guān)頻率，方法是輸入指定輸出電壓、輸出電流，迭代輸入 開關(guān)頻率Fs_att然后用G （Fsn,Q,）函數(shù)計(jì)算增益G （Fsn,Q,），當(dāng)輸入頻率的使得計(jì)算出來增益小于用公式“G=2n*(Vout+VDF)/Vin”計(jì)算出來的G （Vout,Vin)時(shí)， 說明這個(gè)頻率是滿足要求的。應(yīng)用1：計(jì)算輕載的開關(guān)頻率；應(yīng)用2：計(jì)算有假負(fù)載時(shí)電源空載（不完全空載）的最高開

9、關(guān)頻率（上面表格計(jì)算的最高開關(guān)頻率是電源完 全空載時(shí)的最高開關(guān)頻率），當(dāng)這個(gè)頻率小于上面表格計(jì)算出來Gmin時(shí)，說明這個(gè)頻率是符合要求的最高開關(guān)頻率。 G0.907為靈活工具的應(yīng)用而設(shè)置的計(jì)算中間變量，下面Q （Fsn,G,）計(jì)算引用了它。 Q0.572 為靈活工具的應(yīng)用而設(shè)置的計(jì)算中間變量，這里引用的是下面的(Vout,Iout,Zo)的值，. 下面G （ Fsn,Q,）計(jì)算引用了它。 0.200諧振電感與勵(lì)磁電感的比值，引用上表值 Fs_att150000.000Hz迭代輸入的開關(guān)頻率 Fsn1.250迭代歸一化頻率，F(xiàn)sn=Fs_att/Fr1 Vin380.000指定條件的輸入電壓 V

10、out43.200指定條件的輸出電壓 Iout60.000指定條件的輸出電流 nreal3.750變壓器實(shí)際匝比，引用上表值，下面Q(Vout,Iout,Zo)、G （Vout,Vin)計(jì)算都引用了它。 G（Fsn,Q,）0.907使用Fsn,Q,計(jì)算出的增益 Q（Fsn,G,）0.572使用Fsn,G,計(jì)算出的Q 值，它與使用Vout,Iout,Zo計(jì)算出來的Q 應(yīng)該相等 Q(Vout,Iout,Zo)0.572使用Vout,Iout,Zo計(jì)算出來的Q G（Vout,Vin)0.857使用Vout、Vin計(jì)算出來的增益 Gmin0.857引用上表的最小增益 Gmax1.196引用上表的最大增

11、益 結(jié)果0輸入頻率是否滿足要求，1：表示合格，0：表示不合格 LLCLLC半半橋橋諧諧振振計(jì)計(jì)算算 參參數(shù)數(shù)說說明明 額定直流輸入電壓， 最小直流輸入電壓 最大直流輸入電壓 主輸出的額定輸出電壓 主輸出的最小輸出電壓 主輸出的最大輸出電壓 折算到主輸出的額定輸出電流 折算到主輸出的最大輸出電流 輸入過流保護(hù)點(diǎn)電流值 第1諧振頻率 最大開關(guān)頻率人工輸入值 最大開關(guān)頻率計(jì)算值（最大輸入電壓、最小輸出電壓，空載時(shí)） 最大開關(guān)頻率實(shí)際取值 MOSFET 導(dǎo)通電阻 MOSFET 輸出電容 橋臂中點(diǎn)的寄生電容 ZVS限制條件電容 輸出整流二極管導(dǎo)通壓降 開關(guān)管死區(qū)時(shí)間 LLC變換器整體效率 損耗分配因子

12、圓周率 總輸出功率額定值 總輸出功率最大值 變壓器匝比：Np/Ns,計(jì)算值 最大電壓增益，用后面的實(shí)際匝比計(jì)算。 最小電壓增益, 用后面的設(shè)計(jì)匝比計(jì)算。(G1，必有FsFr1,因此最小開關(guān)頻率不會(huì)出現(xiàn)在最小輸出電壓時(shí)，即使這時(shí)的 Q 值更大) 空載時(shí)開關(guān)頻率趨于無窮大時(shí)的電壓增益 歸一化最大開關(guān)頻率：Fs_max/Fr1 最小輸出電壓時(shí)折算到主輸出的負(fù)載電阻 最小輸出電壓時(shí)反射電阻 最大輸出電壓時(shí)折算到主輸出的負(fù)載電阻 最大輸出電壓時(shí)反射電阻 額定輸出電壓時(shí)折算到主輸出的負(fù)載電阻 額定輸出電壓時(shí)反射電阻 電感比值：Lr/Lm（0.1670.4） 的倒數(shù) 特征阻抗 最大輸出功率時(shí)的Q 值 Qzv

13、s1=KQzvs*Qmax 最小輸入電壓、最大輸出功率時(shí)保證ZVS的Q 限制值 最大輸入電壓、空載時(shí)保證ZVS的Q 限制值 取Qzvs1與Qzvs2中小者 第2諧振頻率 最小開關(guān)頻率 變壓器匝比：Np/Ns的實(shí)際值，用于計(jì)算上面的增益、Rac等參數(shù) LLC諧振電容 LLC諧振電感 變壓器勵(lì)磁電感 在Fsw=Fr1（額定輸出電壓）最大輸出電流時(shí)的輸入電流有效值 MOSFET 漏源電壓最大值 MOSFET 電流最大值（=IOCP） 正常工作時(shí)的MOSFET 有效值最大值 MOSFET 導(dǎo)通損耗 輸出整流二極管最大反向電壓 輸出整流二極管最大平均電流 輸出二極管導(dǎo)通損耗 變壓器原邊電流有效值 變壓器

14、副邊電流有效值（兩個(gè)線圈中的一個(gè)的電流） 諧振電容電流有效值 諧振電容最大電壓 輸出電容電流有效值（Fs=Fr） 磁芯數(shù)量 磁芯有效截面積 變壓器匝比：Np/Ns的計(jì)算值，用于方便和下面的nreal比較。 變壓器實(shí)際變比 最大磁通變化量預(yù)設(shè)值 原邊匝數(shù)計(jì)算值 原邊匝數(shù)實(shí)際值 副邊匝數(shù) 最大磁通變化量實(shí)際值 最大輸入電壓，最高開關(guān)頻率時(shí)的勵(lì)磁電感電流峰值 最大輸入電壓時(shí)的MOS 管ZVS條件電流，IZVSIM_ZVS是實(shí)現(xiàn)ZVS的必要條件之一。 以下是一個(gè)驗(yàn)算工具：用于計(jì)算已經(jīng)設(shè)計(jì)好Lr、Cr、Lm 、n等主電路參數(shù)的電路在指定的任意負(fù)載時(shí)的增益及開關(guān)頻率，方法是輸入指定輸出電壓、輸出電流，迭代

15、輸入 開關(guān)頻率Fs_att然后用G （Fsn,Q,）函數(shù)計(jì)算增益G （Fsn,Q,），當(dāng)輸入頻率的使得計(jì)算出來增益小于用公式“G=2n*(Vout+VDF)/Vin”計(jì)算出來的G （Vout,Vin)時(shí)， 說明這個(gè)頻率是滿足要求的。應(yīng)用1：計(jì)算輕載的開關(guān)頻率；應(yīng)用2：計(jì)算有假負(fù)載時(shí)電源空載（不完全空載）的最高開關(guān)頻率（上面表格計(jì)算的最高開關(guān)頻率是電源完 全空載時(shí)的最高開關(guān)頻率），當(dāng)這個(gè)頻率小于上面表格計(jì)算出來Gmin時(shí)，說明這個(gè)頻率是符合要求的最高開關(guān)頻率。 為靈活工具的應(yīng)用而設(shè)置的計(jì)算中間變量，下面Q （Fsn,G,）計(jì)算引用了它。 為靈活工具的應(yīng)用而設(shè)置的計(jì)算中間變量，這里引用的是下面的(Vout,Iout,Zo)的值，. 下面G （ Fsn,Q,）計(jì)算引用了它。 諧振電感與勵(lì)磁電感的比值，引用上表值 迭代輸入的開關(guān)頻率 迭代歸一化頻率，F(xiàn)