自作LLCコンバータの設計に挑戦！定数を再計算後の特性を確認

皆様、お疲れ様です。

LLCコンバータの設計に挑戦中のものです。

今回は定数を再計算してシミュレーションを行ってみました。

仕様を緩和して定数を再計算

仕様を緩和しました。出力電流値を10A->5Aに。

ちなみに緩和する前の定数は以下です。

何かねぇ。ようわからんのですけど、ネットに転がってる回路を見ると大体励磁インダクタンス値が数百uHなんですよね。

電流がでかい要因ってね。多分インダクタンス値が小さいからだと思うんです。

だってV=L*di/dt⇒di=V/L*dtだからLが小さいと電流の傾きでかくなりますから。

そもそも電流がでかいと問題なの？ってのはちゃんと説明できないんで、ここに対策うって意味あるんかって思いもあります。でも大きすぎると損失でかそうだし、部品選定しづらそうだし、、、まぁそんな雰囲気で良くないのかなと思っています。

なんでインダクタンス値が小さくなっちゃうかというと、出力電流がでかいからだと思います。

出力電流がでかいと出力抵抗RLが小さくなります。Q値は以下の計算式なので

$$Q=R_L’\sqrt{\frac{C_r}{L_s}}$$

RLが小さくなると、Qの下限値を満たすためには後ろの項をでかくしないといけません。

そうなるとインダクタンス値を小さくする必要があるってなってきます。

↓出力電流=10Aの励磁インダクタンスとQ値の関係

↓出力電流=5Aの励磁インダクタンスとQ値の関係

線が全体的に右に移動しました。励磁インダクタンスと大きくとってもQの下限値を満たせることを意味しています。

なので一旦仕様緩和して以下の定数に設定してみました。

この定数で良いのか？が判断できないのが課題です。

↓現状わかっていないことをまとめました。

うん。まぁしゃーないですよね。わかんないんだもん。

とりあえずこの定数でシミュレーションしてみましょうかね。

シミュレーションで確認

シミュレーション回路図は以下の通りです。

シミュレーション結果が以下の通りです。

ちなみに定数変更前がこんな感じです↓。

1次側に流れる電流値が半分くらいになってますね。

2次側に流れる電流値はそんなにかわってませんね。18A->14Aですね。

うーん。。。これどうなんでしょうかね？

いやー結局どんだけ電流流れたらまずいかわかっていないからどれだけ電流値下げたところでOKかどうかを判断できないんですよね。

つまり勉強不足、理解不足です。

まぁいいじゃないか。とりあえずこれで。何かまずいことがあったらもっかい計算しなおせばよいということで。

まとめ

今回は仕様緩和して電流値を下げました。

結論としては

これで良いかはようわからんけど、まぁこれでやってみよう！

初めての試みだし、失敗して学ぶ気持ちでやってみます。はい。

終わりです。最後まで読んで頂きありがとうございました～。