Wangding هوا 1،2، 1،2 بن، وانغ وينتينغ 1،2

(1. معهد الصين للإلكترونيات التكنولوجيا المجموعة 41، بنغبو 233006؛ 2. أهم مختبر الإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات الاختبار، وانهوى بنغبو 233006)

: يمكن تنفيذها LLC الرنانة تبديل لينة تحويل نصف الجسر في نطاق واسع الجهد في ظروف الحمل الكامل، وسير العمل بأكملها، MOSFET الأساسي لتحقيق التحول خالية من الجهد (ZVS) والتحول الحالي الثانوي المعدل الصمام الثنائي صفر (ZCS). فمن الممكن لتحقيق أعلى كفاءة وكثافة الطاقة، والتغيرات الحمل ونطاق الإدخال الجهد كبيرة، تغييرات صغيرة في التحول تردد. تحلل هذه الورقة مبدأ العمل من LLC الرنانة تحويل نصف الجسر، ومصممة على إمدادات نموذج 300 قوة W على أساس TI في رقاقة UCC29950 يدمج PFC وLLC التحكم. ويركز المقال على معايير التصميم، تظهر النتائج التجريبية أن LLC الرنانة تحويل نصف الجسر من قوة الأداء الممتاز.

: LLC. الرنانة نصف الجسر، لينة التبديل

: كود TM919 الوثيقة: ADOI: 10.19358 / j.issn.1674-7720.2017.07.029

شكل إشارة : Wangding هوا، بن، وانغ وينتينغ نصف الجسر LLC الرنانة امدادات الطاقة تصميم UCC29950 [J] ITS التطبيقات، 2017،36 (7): 98-101.

0 مقدمة

ويبلغ حجم أداة قياس وتطوير زنه، كفاءة عالية، وأصبح كثافة عالية الطاقة من تحويل امدادات الطاقة اتجاها [1].

زيادة كثافة الطاقة هي الطريقة الأكثر فعالية لزيادة وتيرة التحول، وحجم العنصر المغناطيسي سوف تقلص إلى حد كبير في الترددات العالية، ولكن الخسائر التحول سيرتفع إلى زيادة وتيرة التحول من أنبوب، تؤثر على كفاءة تحويل [2]. وذلك باستخدام عملية عالية التردد يقلل كثيرا من حجم عناصر سلبية، مثل المحولات والمحاثات. ومع ذلك، كانت الخسارة الناجمة عن العمل التبديل عالية التردد لها تأثير سلبي، أعاق بشكل خطير على التحسين المستمر لوتيرة التحول. للحد من الخسائر التحويل وفقدان تصحيح وتحسين كفاءة تحويل الطاقة التبديل، ولذا يقترح الرنانة التكنولوجيا تبديل لينة. LLC المحولات الرنانة التكوين الدائرة بسيطة، لتحقيق خالية من الجهد من التبديل الرئيسي الرئيسي (ZVS) ويتم تشغيل الصفر بدوره على الحالي من المعدل الثانوي (ZCS) قبالة، تصميم بسيط نسبيا. وفي الوقت نفسه، الموجي الحالي الجيبية من فقدان التحويل والضوضاء يمكن أن تقلص إلى حد كبير، والحد من فعالية الإشعاع التداخل الكهرومغناطيسي.

المبدأ الأساسي للرنين نصف الجسر تحويل 1LLC

LLC تحويل الرنانة [3] ويستند على سلسلة التقليدية والموازي تحويل LC الرنانة يتم إنشاؤها على تحسين، واستيعاب كل من سلسلة الرنانة تحويل الرنانة مكثف لعبت دور حجب الكهرباء والدوائر الرنانة الحالية مع وزن الحمولة التغييرات في الأحمال الخفيفة ومزايا عالية الكفاءة، في الوقت نفسه كل من تحويل الرنانة مواز يمكن تشغيلها تحت أي ظروف الحمل، مرشح مكثف شرط تموج الحالي من الميزات الصغيرة، هو المثل الأعلى الرنانة تحويل طبولوجيا [4]. عموما، ويضم LLC الرنانة تحويل نصف الجسر ثلاثة أقسام [5]، كما هو مبين في الشكل.

FIG 1LLC الرنانة نصف جسر العاكس الدائرة الرئيسية (1) مولد موجة مربع: هي التي تحرك كل التبديل بالتناوب في دورة عمل 50 مفاتيح Q1 و Q2، لإنتاج موجة مربعة الجهد العود. UO1 وبعد الحصول على تصحيح معامل القدرة من تصحيح الجهد AC، وبالتالي توفير مستقر DC الجهد وأعلى، في حين خفض أيضا التوتر الحالي، وانخفاض التلوث التوافقي.

(2) شبكة الرنانة: بما في ذلك مغو سلسلة الرنانة الحدية المتفاعلة، ل م موازية مغو الرنانة وسلسلة الرنانة مكثف الكروم. ل م يمغنط الحث للمحول لا يمكن أن تتحقق، وعندما يتصرف موجة مربعة الجهد العود على شبكة الرنانة، إلا أن التيار الجيبية من خلال شبكة الرنانة. وعليه، فإن الرنانة الحالية عير تأخير بالنسبة إلى موجة الجهد مربع تطبيقها على شبكة الرنانة العود، مما يخلق الظروف المناسبة لافتتاح أنبوب التبديل الصفر الجهد. يمكن للشبكة الرنانة تصفية التيار التوافقي، نصف جسر LLC الرنانة تحويل الطول الموجي نموذجية هو مبين في الشكل 2، عندما التيار المار خلال الصمام الثنائي عكسي التوازي، والتحول بدوره على الجهد هو صفر.

(3) تصحيح وتصفية شبكة: من المعدل الصمام الثنائي وتخزين الطاقة فلتر مكثف، والإخراج DC الجهد لتحقيق الاستقرار.

نصف الجسر تحويل LLC الرنانة مع اثنين من ترددات الرنين المختلفة، وعندما لا يشارك المحولات يمغنط الحث ل م في الدائرة الرنانة، ويعرف تردد الرنين للتحويل كما الاب، الصيغة (1):

عندما يتم تعريف الحث يمغنط من الدائرة المحولات الرنانة مشاركة ل م تردد الرنين من المحول FM، كما هو مبين في (2) من الصيغة:

عندما خ تردد التشغيل < وزير الخارجية، والابتدائي الرنانة تحويل التبديل لا تحقيق خالية من الجهد بدوره على، الصمام الثنائي المعدل الثانوي لا يمكن أن تحقق صفر الحالي تحول من و، وإمدادات الطاقة لتجنب التصميم الفعلي في هذا المجال، وعندما التشغيل تردد الاب < خ م، والتحول الأساسي في تحويل الرنانة يمكن أن يحقق الصفر بدوره الجهد، ولكن التيار المستمر من الصمام الثنائي المعدل الثانوي، لا يمكن أن تحقق المنعطف صفر الحالي، وعندما التشغيل تردد FM < خ < الاب، وتحويل الرنانة في مجموعة حمولة كاملة، والدائرة الرنانة قد التبديل تحقيق خالية من الجهد بدوره على، الصمام الثنائي يمكن أن يحقق الصفر المنعطف الحالي. وبالتالي تصميم الدوائر، ويجب أن يكون من الممكن تبديل تردد التشغيل يسقط وزير الخارجية < خ < فترة الاب.

2UCC29950 رقاقة قدم

تم تصميم الولايات المتحدة TI UCC29950 من قبل التصحيح متكاملة عالية معامل القدرة (PFC) والرنانة نصف الجسر تحكم ارتباط منطقي (LLC) رقاقة تجميع تحكم رقاقة نموذجية دائرة التطبيق هو مبين في الشكل (3). PFC 100 كيلو هرتز تردد ثابت، كانت فيه خصلة غضب، بحكم PFC لوغاريتمات يمكن الحصول على النظام مع كفاءة عالية، وحجم أصغر وارتفاع تحويل معامل القدرة والعديد من المزايا الأخرى. LLC ثابتة تردد نطاق عملية من 70 كيلو هرتز ~ 350 كيلو هرتز، وحدة تحكم LLC متكاملة كفاءة تحويل DC-DC باستخدام التبديل لينة للحد من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) الضوضاء. ويشمل وحدة تحكم لدائرة التحكم البداية، وتستخدم هذه الدائرة المدمج في أجهزة MOSFET استنفاد وضع وظائف إدارة الطاقة، ويمكن أن تقلل من الحاجة إلى عناصر خارجية، ويساعد في تقليل تكلفة تنفيذ النظام. لزيادة خفض استهلاك الطاقة الاحتياطية، زيادة يدمج تحكم الدائرة التفريغ X-كاب. UCC29950 تنفذ نظام حماية مجموعة من الوظائف، بما في ذلك حماية خط الجهد AC، حافلة تحت الجهد PFC، وPFC وLLC حماية من التيار الزائد وحماية اغلاق الحرارية [6]. وقد تم تحسين تحويل، من السهل جدا استخدام.

ووصفت UCC29950 رقاقة وظائف دبوس في الجدول 1.

تصميم من الرنانة نصف الجسر 3LLC السلطة

وكان هذا التصميم من الناتج مصدر السلطة 300 W، والجهد الناتج في 24 V، تصميم تموج 200 فولت، الانتاج الحالي من 12.5 A. PFC الانتاج مرحلة الجهد هو 390 V، تموج مصممة ل20 V. منذ سيطرة PFC بسيطة نسبيا، وهذا لن يذهب، فإنه يركز على شبكة الرنانة المعلمات تصميم LLC.

3.1 محول يتحول يحدد نسبة

وتعطى نسبة يتحول من محول بواسطة الصيغة التالية:

3.2 أي ما يعادل حساب مقاومة الأساسي

وتعطى مقاومة أي ما يعادل حسب:

3.3 تحديد الحد الأدنى والحد الأقصى للربح من شبكة الرنانة

يتم توفير PFC الانتاج مرحلة الجهد للحفاظ على قيمة الحد الأدنى UO1 Uo1min = 320 V، Uo1 أي أقصى Uo1max = 400 V، وخصائص EMI نظرا لقوة المواد المختارة، وخ تردد التشغيل من هذا التصميم هو 110 كيلو هرتز.

كسب الحد الأدنى من تحويل الرنانة هو:

3.4 تحديد عامل الجودة Q

من أجل تقليل التغييرات تردد التبديل، LLC تحويل الرنانة تعمل بالقرب من تردد الرنين عادة الاب. كسب المقابلة لكسب PFC تردد الرنين الاب من الفولطية الانتاج في الربح هو نسبة ل م والحدية المتفاعلة، وظيفة سطر، وبالتالي، يجب تحديد القيمة المناسبة للحصول على الحد الأدنى للربح سطر. ومع ذلك، حصلت قيمة صغيرة سطر الذروة مكاسب يزال أعلى مناسبة لمجموعة واسعة مساهمة الجهد، ولكن قيمة سطر صغير جدا بحيث اقتران محول ضعيف وغير فعال. قيمة LN كبيرة، والتحول إلى فقدان التوصيل منخفضة، وفقدان تحويل الاب في مكان قريب، ولكن ذروة كسب ربح منخفضة يمكن الحصول على نفس النطاق الترددي الواسع. يتم وضع قانون الجنسية عموما بين قيمة محددة من 3-7، يسمح للزيادة الجهد من الاب تردد الرنين هو 1،1-1،2 [7]. سطر = Q حدد 5 من قيمة LLC الرنانة منحنى ذروة كسب FIG.

وتعطى عامل الجودة Q حسب:

Q = LrCrRE (7)

النظر في هامش 10، في ذروة كسب 1.32 على الأقل، للحصول من قيمة منحنى Q 0.42.

3.5 المعلمات تصميم شبكة الرنانة

وتعطى مكثف الرنانة التي أخذ الفعلي من الكروم 36 طراز NF.

3.6 تصميم الدوائر

نصف الجسر LLC الرنانة الدائرة الرئيسية هو مبين في الشكل (5)، حذف FIG تصميم معامل القدرة دائرة التصحيح.

4 الطول الموجي التجريبية

عندما محملة بالكامل Uo1 = 390 V، واختبار UGS مكاتب مصغرة الموجي للتبديل Q1 الابتدائي، الطول الموجي هو مبين مغو الرنانة عير الحالي في الشكل (6)، والثانوي المعدل الصمام الثنائي D3 الجهد والطول الموجي الحالية هو مبين في الشكل. وكما يتبين من هذا الرقم، والتحول الأساسي لتحقيق بدوره خالية من الجهد والثانوي الصمام الثنائي المعدل عند مستوى الصفر الحالي المنعطف.

5. الخاتمة

توضح هذه المقالة مبدأ العمل من نصف الجسر تحويل LLC الرنانة، و، عالية الأداء رقاقة متكاملة PFC وLLC UCC29950 تصميم عامل قوة عالية من امدادات الطاقة الرنانة، النموذج الناتج العاصمة التجريبية 24 V / 12.5 في A. تفاصيل المعلمات تصميم الرنين. تظهر نتائج الفحص أن هيكل تحويل بسيط، الحد بشكل كبير من فقدان كسر، ويمكن التبديل الأساسي ZVS ZCS والثانوي الصمام الثنائي المعدل في حدود حمولة كاملة، وكفاءة الطاقة من 88، بعد أن التطبيق الجيد الآفاق.

مراجع

[1] مداولات يان يانغ DC تحويل امدادات الطاقة لينة تكنولوجيا التبديل [M] بكين: دار العلوم، 2000.

[2] داي شينغ تاو .LLC تحويل خصائص التحول لينة والمعلمات صدى درس [D] الأمثل هاربين: معهد هاربين للتكنولوجيا، 2012.

[3] يانغ B، C LEE F، CHENG R Y. LLC الداعية الرنانة عن الأمامية تحويل DC / DC [C] قوة المؤتمر الالكترونيات التطبيقية والمعرض، الولايات المتحدة الأمريكية، دالاس، 2002 :. 1108-1112.

بحث [4] يو Changbin .LLC الرنانة نصف الجسر DC-DC تحويل [D] تشونغتشينغ: جامعة تشونغتشينغ، 2007.

[5] هوانغ تشونغ وى السلطة العليا عامل LLC تحويل الرنانة [D] قوانغشى: جامعة قوانغشى، 2014.

[6] TI. UCC29950 CCM PFC وLLC كومبو تحكم [Z] ،2014-2015.

[7] يي يان مستوى نصف الجسر LLC السلطة الرنانة تحويل الاتصالات [J] استنادا إلى ITS APPLICATIONS، 2014،33 (9): 17-21.