Vor- und Nachteile der LLC- und LCC-Resonanz-Stromversorgungen
Die Resonanztopologie ist eine der effizientesten für die Entwicklung von SMPS.
Dass der Markt mehr Effizienz in den Bereichen LED-Beleuchtung, Serverfarmen, Torautomatisierung, Batterieladegeräte, Verkaufsautomaten usw. erfordert, ist eine allgemein bekannte Tatsache.
Neben den marketingorientierten Anforderungen setzen viele Normen immer höhere Effizienzziele.
Dies führte in den letzten Jahren zu einer großen Neubewertung der LLC- (und in einigen Fällen LCC-) Resonanz Topologie.
Hier ist ein Vergleich zwischen LLC und LCC.
Alle großen Hersteller von aktiven Komponenten auf dem SMPS-Markt haben daher Controller entwickelt, die die Realisierung von hocheffizienten Wandlern mit niedrigen EMI-Emissionen und besonders niedrigem Schaltungsaufwand ermöglichen.
Vorteile
- In Bezug auf die 24V-Gleichstromausgabe beträgt die typische Effizienz des LLC-Stufen mit kostengünstigem Design 95-96%; mit synchroner Gleichrichtung bis zu 98%;
- Mit korrekt dimensionierten magnetischen Komponenten ist das Design sehr schnell und einfach;
- Hochfrequenzstromwellenformen sind quasi-sinusförmig, mit einem sehr begrenzten harmonischen Gehalt im Vergleich zu anderen Topologien;
- Die ZVS (Zero Voltage Switching) von MOSFETs ermöglicht eine dramatische Reduzierung des Leistungsverlusts, der Kühlkörpergröße, des Bauteil-Stresses und der elektromagnetischen Interferenzen (EMI), die zu den problematischsten Designproblemen gehören;
- Möglichkeit eines geringen Energieverbrauchs bei geringer Last/Bereitschaft durch die Verwendung der “Burst Mode” und “PFC Stop” Funktionen, die in vielen Controllern implementiert sind;
- Hohe Spitzenleistung ist auch bei kleinen Abmessungen leicht erreichbar; als Beispiel kann unser Transformator mit Abmessungen, die denen der gängigen Größe EF25 entsprechen, problemlos 500-1000Wpk erreichen;
- Als Ergebnis der vorherigen Punkte haben LLC- und LCC-Stromversorgungen eine kleinere Größe und wesentlich reduzierte thermische und EMI-Probleme im Vergleich zu anderen Topologien;
- Für Anwendungen, die empfindlich auf Gleichtaktstrominjektion durch den Transformator reagieren (z. B. isolierte IGBT- und SiC-Treiber-Versorgung), wird die erstklassige Primär-/Sekundärkapazität erreicht.
Kritische Punkte
- Die optimale Auslegung des SMPS muss notwendigerweise auch die mit magnetischen Komponenten verbundenen Einschränkungen berücksichtigen, da dies zu einer erheblichen Effizienzminderung führen kann.
- Die Definition des optimierten integrierten Transformators erfordert spezifische Fähigkeiten;
- Die Notwendigkeit von 2 MOSFETs (Halbbrücke) im Vergleich zu den einzelnen MOSFET in Sperrwandlern;
- Ein etwas teurerer Controller im Vergleich zu einem Sperrwandler, aber dank der geringeren Ausgaben für Kühlkörper, EMV-Filter, kompakteren Transformator usw. sind die Gesamtkosten bei Leistungen über 40 – 50 W gering.
Wenn Sie einige der einfachsten Schaltungslösungen und die damit verbundenen
Vergleichstests sehen möchten, öffnen Sie die folgenden Links:
Original Demo-Boards
Verbesserte Demo-Boards
Unsere Know-How
Wir können Standardtransformatoren mit bereits korrekt konstruierten Resonanztanks liefern, optimierte Varianten dieser Behälter untersuchen und mit dem Elektronikdesigner zusammenzuarbeiten, der kundenspezifische Resonanzbehälter entwickelt, um jede spezifische Anforderung zu erfüllen.
Wir haben viel investiert, um einen schnellen und zuverlässigen technischen Support zu bieten.
Mit der gewonnenen Erfahrung und der Unterstützung von intern entwickelter, proprietärer Software sind wir in der Lage, das Design unter Berücksichtigung von Skin – und Proximity-Effekt, usw. sowie aller strukturellen Einschränkungen zu gestalten.
Verschwenden Sie Ihre Ressourcen nicht:
Selbst ein gut ausgeführtes Stromversorgungsprojekt ist oft weitgehend optimierbar, wenn es mit unseren proprietären Algorithmen überprüft wird.
Sie berücksichtigen gleichzeitig die Beziehungen zwischen den verschiedenen Parametern, alle strukturellen Einschränkungen und die Verluste in den Behälterelementen, insbesondere die magnetischen, und ermöglichen, wie weithin gezeigt, das höchste Maß an Optimierung.
Unsere Unterstützung des Elektronikdesigners in den Anfangsphasen ermöglicht neben einer drastischen Verkürzung der Entwicklungszeit auch die besten Ergebnisse in Bezug auf Effizienz, Temperaturen, Kosten und Abmessungen.
Der integrierte Transformator
Diese Definition bezieht sich auf einen Transformator mit einer integrierten Resonanzinduktivität, die durch kontrollierte Vergrößerung der Streuinduktivität erreicht wird (lesen Sie unseren technischen Artikel, der in verschiedenen europäischen Zeitschriften für industrielle Elektronik veröffentlicht wurde: englisch, deutsch).
Unsere Standard-Transformatorenserie deckt die gängigsten Spannungs- und Leistungsanforderungen ab.
Bis heute sind Wandler, die zur Vereinfachung des Designs zusätzlich zum konventionellen Transformator eine getrennte Induktivität verwenden, noch recht häufig anzutreffen, aber diese Wahl ist unter wirtschaftlichen, energetischen und größenbedingten Aspekten ineffizient.
Ein weiterer Vorteil ist eine robuste und hohe Isolierung zwischen Eingang und Ausgang. Dies ist ein Nebeneffekt der Tatsache, dass die Primär- und Sekundärwicklungen in getrennten Abschnitten des Spulenkörpers untergebracht sind, was eine höhere Streuinduktivität erzeugt.
Wir können kundenspezifische integrierte Transformatoren, die durch Design optimiert sind, schnell entwerfen und bemustern. Die Notwendigkeit von Wiederholungen und Resampling ist praktisch nicht notwendig.
