Configuración de la frecuencia de operación correcta para LLC resonante SMPS

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Necesito averiguar si un SMPS resonante de medio puente LLC está diseñado (más o menos) correctamente. No soy un diseñador de SMPS, y tampoco lo es el fabricante, así que solo leo un montón de notas de aplicación y aprendo lo que puedo. Está produciendo ± 35 V 400 W desde una salida constante de PFC de 400 VCC.

Como entiendo de mi lectura:

  1. La frecuencia de resonancia es una propiedad de la red de transformadores LLC, que aumenta con la carga desde f p (frecuencia de resonancia sin carga) hacia f 0 (frecuencia de resonancia en cortocircuito).
  2. La frecuencia de conmutación está controlada por el controlador IC, y disminuye con la carga para regular la salida aumentando el pico de ganancia resonante, acercándose a la resonancia y aumentando la salida a medida que aumenta la carga.
  3. La frecuencia de conmutación nunca debe caer por debajo de la frecuencia de resonancia en una carga determinada, o entrará en el modo ZCS capacitivo, que es malo.

¿Todo esto es correcto?

Han establecido que la frecuencia de conmutación esté siempre por debajo de f 0 . Afirman que está bien, porque Fairchild AN-4151 dice que puedes hacerlo arriba o debajo de la operación resonante:

  

"Se prefiere el funcionamiento por debajo de la resonancia para aplicaciones de alto voltaje de salida, como el televisor con panel de pantalla de plasma (PDP) ... por encima del funcionamiento con resonancia ... puede mostrar una mejor eficiencia para aplicaciones de bajo voltaje de salida, como la pantalla de cristal líquido (LCD). ) Adaptador de TV o laptop "

¿Se consideraría 70 V de salida baja o alta tensión en este caso? Supongo que alto voltaje significa cientos de voltios, así que esto es bajo voltaje. Entonces, ¿eso significa que idealmente estaría operando siempre por encima de f 0 ? Tal vez, siempre y cuando se cumpla el punto 3 (modo ZVS), ¿no es demasiado importante? Este artículo dice:

  

La mayoría de estos convertidores funcionan por encima de la resonancia, de modo que en condiciones de poca carga la frecuencia de conmutación es mayor que los puntos de diseño resonantes (región 1) [f s > f 0 ]. A medida que aumenta la carga, la frecuencia de conmutación disminuye. Con la carga máxima, el convertidor funciona ligeramente por debajo del punto de resonancia LlkCr [f s < f 0 ] en la región 2 [pero nunca debe ingresar en la región 3].

    
pregunta endolith

1 respuesta

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Las curvas Q y M muestran que la frecuencia de resonancia es una propiedad del transformador, la carga y el condensador en serie. \ $ f_o \ $ no es necesariamente una frecuencia de resonancia "cortocircuitada", sino un segundo punto de resonancia, en su mayoría independiente de la carga, controlado predominantemente por la inductancia de fuga y el condensador en serie.

De hecho, la frecuencia de conmutación está controlada por alguna forma de control IC (generalmente un PWM). La frecuencia de operación variará en función de la línea de entrada y la carga, y debe mantenerse por encima del pico de resonancia del caso más desfavorable (carga mínima) para garantizar ZVS en todo el rango. Usted tiene razón en que la operación por debajo de la ganancia máxima en el peor de los casos fuerza al convertidor a una región no controlada y debe evitarse.

Los adaptadores de TV LCD y portátiles suelen ser < 24V. Si el diseñador pudo usar un diodo schottky para el rectificador de salida, no tiene que confiar en la conmutación forzada desde el primario para reducir las pérdidas. La mejor manera de saber si está sufriendo una pérdida de recuperación inversa excesiva es colocar una sonda de corriente en el secundario y medir la corriente de recuperación inversa. Operar este convertidor de 70 V por encima de la resonancia significa que no está conmutando suavemente el secundario (lo que no es necesariamente malo) para reducir las pérdidas de conducción (menos corriente de circulación en el primario).

    
respondido por el Adam Lawrence

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