高频LLC谐振变换器的磁集成和一体化PCB绕组优化设计

作者：刘越; 纪国盛; 邹军; 吴红飞; 杨元; 郭跃东

来源：电气传动, 2023, 53(02): 24-31.

DOI：10.19457/j.1001-2095.dqcd24712

• LLC谐振变换器
• 矩阵变压器
• PCB绕组
• 屏蔽层
• 磁集成

研究了一种基于磁集成技术和一体化PCB绕组的高频高密度LLC谐振变换器的优化设计与实现方式。LLC谐振变换器的变压器与谐振电感被集成在一个磁芯中，通过将谐振电感配置在变压器副边以实现两个磁件之间更大的磁通相位差。有限元仿真结果表明，相比于分立磁件，集成磁件的体积降低了12%，磁芯损耗降低了23%。此外，为了减小PCB绕组层间电容引起共模噪声，研究了一种针对全桥整流电路的对称一体化PCB绕组实现方式，部分屏蔽层绕组集成为原边绕组以提高绕组利用率。最后，搭建了一台1.2 MHz-750 W-270 V/48 V的LLC谐振变换器，峰值效率达96.6%，功率密度达44 W/mm3，共模电流的对比测试结果也验证了所研究的一体化PCB绕组的有效性。

• 单位
  自动化学院; 南京航空航天大学