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外置諧振電感和集成諧振電感電路的優缺點

話說科技 ? 來源:張飛實戰電子 ? 作者:張飛實戰電子 ? 2022-03-24 15:05 ? 次閱讀

LLC電源里面有一個諧振電感與諧振電容,但是很多時候見到的實際PCB板里面只有LLC變壓器與諧振電容,并沒有諧振電感,這個諧振電感是集成到了變壓器里面了,那么這個電感其實就是利用了原副邊的漏感來做的諧振電感,在硬開關里面漏感是我們不想要的,希望他越小越好,因為漏感上面儲存的能量還需要專門要做一個電路進行出來,但是諧振變換器里面漏感是有益的,可以用來做諧振電感,這樣就可以不用再做一個電感來做諧振電感,這就是集成諧振電感的變壓器。而有些電源是有獨立的諧振電感與變壓器的,這種就是外置諧振電感的電路,下面我們就來討論下這兩種電感的方法優缺點。

一、外置諧振電感的優點:

外置諧振電感是一個單獨的電感,與主變壓器是分離開的,這設計起來就非常靈活了,雖然感量是通過具體的設計得來的,但是具體的電感可以用不同的材質,來優化電感上面的損耗,并且可以把功率密度做高,而且主變壓器的磁芯骨架的選擇比較多。外置諧振電感對于我們變壓器的調整是沒有影響的,因為在調試的過程中,可能我們的原邊圈數有可能調整,調整原邊繞組就會影響漏感,因為是分立的變壓器,一般漏感都控制的非常低,與外置的諧振電感比起來是非常小的,所以微調原邊的圈數,對諧振電感的影響不是很大,可以忽略。

二、外置諧振電感的缺點:

外置諧振電感的成本是要比集成的要高,這是單獨制作了一個電感,材料上面就會多出來的磁芯和骨架、繞電感的銅線等,然后就是工時成本了,一個是電感制作成本,然后就是電源制作的時候需要插件的成本。諧振電感工作的電流是交流的,所以磁感應強度工作在第一象限與第三象限,為了磁芯的損耗不是很大,一般Bmax取值都比較低,這樣導致用鐵氧體磁芯的時候中柱開的氣息比較大,很容易引起諧振電感的渦流損耗比較大,導致溫度比較高。

三、集成式的諧振電感的優點:

集成諧振電感在材料與人工上面可以節省下來一些成本,但是集成式的電感需要專門的骨架來繞制才可以,因為是漏感做諧振電感,一般計算出來的諧振電感的感量占主感量的20%了,也就是說漏感需要達到原邊感量的20%,這樣原邊與副邊的耦合不需要很好。

為了把漏感做大,我們一般需要用到一些專業的骨架,這種骨架帶來的好處就是漏感大,并且原副邊的寄生電容變小了,這樣對于我們的LLC是有一定好處了。一般我們用的集成式的骨架是把原邊與副邊分開的分槽骨架,這樣原副邊之間的安規就要比分立的好很多,可以原副邊的都用漆包線,原副邊的安規基本可以不用考慮,并且整個繞制都要簡單很多。

四:集成式諧振電感的缺點:

這種集成式的變壓器的缺點也是非常明顯,整個變壓器體積要比普通的大很多,因為是分槽繞制的,所以繞制空間一般需要比較大,并且漏感需要比較大,這種骨架一般都是需要訂制,這樣對于成本來說就會增加,當然如果量比較大,多出來的成本基本可以忽略。因為諧振電感就是原邊的漏感,所以在繞組原邊圈的時候對漏感的大小影響非常的大,一旦固定下來諧振漏感,那圈數就不好調整,所以集成式諧振電感一般做的功率不是很大,到了上千瓦的功率基本就都是用分立電感來做諧振電感。

總的來說我們在設計中是用集成式的諧振電感還是分立的這個還是需要根據每個公司的情況去考慮,如果是量比較大的,功率不是很大,用集成式的是有很大的優勢的,因為功率小,一般諧振電感比較大,勵磁電感也比較大,如果用外置電感的話,用鐵氧體做諧振電感,電感的繞線圈數多,繞線電阻大,銅損是比較大的,用集成式的就沒有這個問題了,但是集成的在功率大的時候磁芯的渦流損耗比較重,所以都用外置的。

審核編輯:郭婷

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