一体电感的优势及LLC 电路认识

随着电子行业发展，电子产品开始呈"四化"发展趋势，即小型化、集成化、多功能化、大功率化。为顺应电子产品的普及，电子行业迫切需要一种体积小，大功率，成本低并且适合集成安装的电感产品，很显然插件电感，绕线片式电感等传统电感并不完全符合要求，于是一种新型的电感应运而生，这就是一体成型电感。一体成型电感也称合金电感或者叫模压电感， 包括座体和绕组本体，座体系将绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成。

 

表面贴装器件ＳＭＤ引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面，有较传统电感更高的电感和更小的漏电感；电感为ＳＭＤ结构设计，使用时既不会损坏电感，又能提高生产效率。 DIP的引脚直接出于座体。一体成型电感使用SMD贴片封装，被归为贴片电感的一种。独特的设计令一体成型电感有别于其他电感，使一体成型电感在电子行业一枝独秀成为可能一体成型电感有DIP，SMD两种，且都是压铸成型，一体成型电感对粉末绝缘处理要求比较高，现在市场上主流的材料都是合金粉材及羰基铁粉等，生产设备、生产工艺从低端到高端分别是油压机、机械压机、伺服器压机。

一体成型电感的优点：比较传统的电感器，一体成型电感拥有如下优点：低损耗，低阻抗，无引线端头，寄生电容小。 采用一体成型结构，坚实牢固，磁路封闭、具有良好的的磁屏蔽性和EMI性能，体积小、贴片式封装，适合集成板密集自动安装。适用于大功率、大电流电路，可在高频环境（工作频率可达5MHz以上）和高温环境下仍保持优良的温升电流及饱和电流特性。唯一的缺点：做工比传统电感要复杂，需要非常高端的电感生产设备和技术，因此电感生产成本较高。近几年，随着制造工艺的改良，生产设备的大规模投入，一体成型电感价格也在逐渐的平民化，所以，一体成型电感的优良品质，强大的电性参数，迅速成为很多工程师的首选。

 

逻辑链路控制LLC 拓扑的以下特点使其广泛的应用于各种开关电源之中：转换器可以在宽负载范围内实现零电压开关；能够在输入电压和负载大范围变化的情况下调节输出，同时开关频率变化相对很小；采用频率控制，上下管的占空比都为50％；减小次级同步整流MOSFET的电压应力，可以采用更低的电压MOSFET从而减少成本；无需输出电感，可以进一步降低系统成本；采用更低电压的同步整流MOSFET， 可以进一步提升效率。

LLC变换器的稳态工作原理如下：t1，t2〕Q1关断，Q2开通，电感Lr和Cr进行谐振，次级D1关断，D2开通，二极管D1约为两倍输出电压，此时能量从Cr， Lr转换至次级。直到Q2关断。t2，t3〕Q1和Q2同时关断，此时处于死区时间， 此时电感Lr， Lm电流给Q2的输出电容充电，给Q1的输出电容放电直到Q2输出电容的电压等于Vin．次级D1和D2关断 Vd1＝Vd2＝0， 当Q1开通时该相位结束。t3，t4〕Q1导通，Q2关断。D1导通， D2关断， 此时Vd2＝2Vout Cr和Lr谐振在fr1， 此时Ls的电流通过Q1返回到Vin，直到Lr的电流为零次相位结束。〔t4，t5〕Q1导通， Q2关断， D1导通， D2关断，Vd2＝2Vout，Cr和Lr谐振在fr1， Lr的电流反向通过Q1流回功率地。 能量从输入转换到次级，直到Q1关断该相位结束〔t5，t6）Q1，Q2同时关断， D1，D2关断，原边电流I（Lr＋Lm）给Q1的Coss充电， 给Coss2放电，直到Q2的Coss电压为零。 此时Q2二极管开始导通。 Q2开通时相位结束。〔t6，t7〕Q1关断，Q2导通，D1关断， D2 开通，Cr和Ls谐振在频率fr1， Lr 电流经Q2回到地。 当Lr电流为零时相位结束。