上一篇總結(jié)中我們推導(dǎo)的增益公式G的表達(dá)式;包含三個(gè)未知數(shù)x,k以及Q。
k值是Lm/Lr;是我們?cè)谠O(shè)計(jì)之初可以確定的一般k值在4-10之間;一般取5、6;為了方便討論我們就定k=4;
品質(zhì)因數(shù)Q,我們之前有介紹,他是根據(jù)不同Rac負(fù)載變化而變化的。因此負(fù)載變化時(shí),可以理解為會(huì)出現(xiàn)不同Q值的增益曲線。
x值是f/fr1;是為了頻率歸一化而設(shè)定的一個(gè)值,是跟開關(guān)頻率關(guān)聯(lián)的一個(gè)變量。
生成的增益曲線如下:
那么我們?cè)倩貞浺幌拢赗LC(2)的總結(jié)中有介紹過:
在RLC增益曲線中:諧振頻率f0的右邊,也就是開關(guān)頻率大于f0時(shí),電路總體偏感性;那么開關(guān)頻率小于f0偏容性;他們的分界線,剛好是增益曲線的頂點(diǎn)。是在f0處,也就是感抗=容抗。那么LLC的阻抗曲線他們的感容分界線是不是也在增益曲線的頂點(diǎn)呢?下面我們來推導(dǎo)分析一下LLC的這個(gè)分界點(diǎn),那么在回想一下RLC的阻抗公式。
RLC輸入阻抗的公式:
觀察上面的公式:感抗=容抗時(shí),是不是虛部為0了,這個(gè)點(diǎn)就是感性和容性的分界線;同樣的道理,想要在LLC的增益曲線中找到感容分界的點(diǎn),那么我們把它的阻抗也化簡(jiǎn)成Z=a+bj的形式,解出b=0得到的點(diǎn),就是它的感性容性的分界點(diǎn)。接下來我們就整一整這個(gè)感容分界點(diǎn)。
LLC感容分界點(diǎn)/線:
依然延續(xù)用上一篇的等效電路圖:
LLC的輸入阻抗:
上面的化簡(jiǎn)大家應(yīng)該都沒啥問題:接下來令虛部b=0;繼續(xù)化簡(jiǎn)就行;好那就先化簡(jiǎn)虛部:
為了后續(xù)能和在增益公式對(duì)上,我們和增益公式一樣化簡(jiǎn)成Q、k、x的形式。
Q和Rac是一個(gè)不為0的數(shù),那么最后就得到:虛部b=0;也就是:
最后我們把Q的表達(dá)式,代入到增益公式中,是不是就得到感容分界點(diǎn)了?然后不同的Q值,代表不同的負(fù)載,就有不同的增益曲線,把在這些線上的點(diǎn)連起來;就得到感容分界線。
按照上圖,我們畫出來了感容分界線,M(藍(lán)色的線);我們發(fā)現(xiàn)它的并不像RLC那樣是增益曲線的頂點(diǎn),而是往右偏一些。
得到感容分界線后,我們就清楚,他和不同Q值的的增益曲線的交點(diǎn),右邊是偏感性、左邊偏容性。LLC必須工作在感性區(qū)間;所以通過這根線,我們就能知道能工作的大概區(qū)域。
小結(jié):這篇總結(jié)主要是分析了一下感容分界線的求解思路。希望小伙伴們看了之后都有收獲。
關(guān)于增益曲線在LLC電路分析中的更多知識(shí)點(diǎn),我們后面再慢慢總結(jié)。