上次用LC串联谐振做高压电源,遇到各种问题。在科创发贴求助后，得到@echo的回复提示关于高压变压器的要点，和适合使用的LCC拓扑结构。
同时，也发现个比较有意思的事。当小白们遇上各种不懂各种不理解，发各种白痴贴求助时，绝大数专业人士，都非常忙。
忙到仅仅只有时间对你各种行为一通臭骂，但没时间和精力去指导任何东西，或者解答或者指出你发出电路上的一点最基本的错误。
而那些不忙的高手，才会抽空针对问题做解答和提示。这种奇怪的现象……不知道该怎么说。
这几天只能靠自己这在电子学方面比金鱼大不了多少的脑容量，差不多把网络上不为多见的LCC论文全翻烂了，到现在基本弄明白LCC的原型
下面就以一个门外汉的角度来说正题了，如果说对了，请拍砖，如果说错了，也请拍砖。
注：所有的一切，全都是建立在没有示波器测试的前提下完成的。所以效率，精度等，是很让人担忧的。
从需求说起。小体积的逆变磁芯，如果追求大功率，那必不可少的就是需要提高电压，工作频率。比如我手头的UY30磁芯，参数如下图：
从这技术参数图上，可以看出（不论吹牛有多严重，意思是不变的），就这么一个小小的磁芯，运行在250Khz频率下时，最大功率可以做到54.8千瓦……。
然而，这么高的频率，对于绝大数玩ZVS的朋友来说，是想都不敢想的。我所知道的ZVS，目前看来绝大数ZVS都工作在20K以下，功率再大点的4管，8管什么的，甚至是工作在几K的频率上。这么做，体积和成本上去了，但作用却呵呵了。要提高ZVS频率，在同等功率组件上，就只能减少电容和变压器初级线圈数（减少谐振电感，更容易导致磁芯更容易饱和而导至停振炸管）。这样，基本是牺牲输出功率和效率去换频率。这样做，其实根本没解决问题，反而是在追求事倍功半的结果。
相对于大功率和高电压来说，MOS管并不是一个合适的选择。这时候，能选的估计也只有IGBT了。
比如我手头的英飞凌FF100R12KS4，基本参数就是1.2KV的额定最高耐压值，100A的额定最高过流能力的IGBT半桥模块。这个模块的特点，就是最大能工作在40Khz的硬开关频率及150Khz的软开关频率上。而实际使用40K频率的硬开关时，发热已经是很严重了，稍带重一点点的负载，就能炸管。但软开关时，工作在它的上限150Khz频率上，目前带个10千瓦，依然不需要强制风冷。
所以在用IGBT为基础的电路上，要追求大功率小体积低损耗，就只能提高频率走软开关模式了。
而在软开关谐振上，有LC谐振（ZVS这类的），LLC谐振，LCC谐振等。这几种模式，在我的理解中，LC和LLC谐振，似乎更适合用于降压电路。
关于LCC，实际上并没有论文里写的那样神秘，所有的重点，无非在于开关频率，谐振电容，谐振电感之间的耦合。下图是LCC的标准原理图：
在这个图的基础上，输出端是有必要加装吸峰元件和空载保护元件的。吸峰电路的元件要求，基本可以根据自身设定硬件以及的工作频率，通过容抗计算器计算电抗来，再算电阻。大至是，比如103的两个瓷片电容串联，在153.4Khz频率下，电抗是207.5欧，然后用IGBT的输入电压（我的是313伏）除以电抗=1.5A电流，然后定义用多大电阻（这块有点随意性了）。如果不是很在意损耗，可以适当放大些。我自己做的，最高开关频率是IGBT模块的上限153.4Khz，C3和C4因为手头没有合适的，所以用的是30KV耐压的103瓷片电容（超级浪费），R1用的是30欧50瓦的黄金电阻。然后R2-R5，C5-C8，我目前都还没加。后期会为了保证IGBT的安全，还是会加上的。
至于Q1-Q4的栅极接哪里，估计很多照着电路图玩ZVS的朋友，都一头雾水。其实这个比较简单，有条件的用3846类的变频驱动，没条件的，弄个带图腾的SG3525驱动，加上四个1：1的隔离变压器后，分别接到Q1-Q4上。但要注意的接法是要接对脚。实在不行，上网去买个带图腾的SG3525驱动，设定好最低工作频率和死区，再买块单管的青岛款IGBT驱动板吧，价格都不贵。上面该有的全都有了，连吸峰电容都有了，而且也不会接错。
接下去，就是LCC的核心部份了。弄的好的话，整个电路都会工作在ZCZVS状态。弄得不好的话……就是各种烧钱。
关于LCC部份，基本上我所整理出来的就这么几个东西：
1.LCC的谐振频率，是由电容C1和L1共同决定的。而L1的实际值，是L1谐振电感值+变压器初级的漏感值。（网上有在线的LC谐振计算器）
所以，确定好了自己想要的频率以后，先要定义C1电容值。然后通过LC谐振计算器，算出L1所需要的电感值（说个基本的，定义好电容值后，要算出电抗值来，然后L1电感的电抗，要等于电容的电抗，不然电路无法工作在谐振状态）。
注：如果不知道应用公式的，也可以上网找现成的在线感抗容抗计算器。
接着，就是要先设计变压器。在做变压器初级和次级后，短接次级的输出线，用电桥或者LCR仪表去测变压器初级的漏感。然后再用所需要的L1值减去这个漏感值，就得到需要额外做的谐振电感值了。（到这一步，如果能把变压器的初级漏感值，直接做成谐振电感L1的电感值，都不需要额外再做个L1谐振电感了）
2.C1电容和C2电容的容量比例，是需要控制在3：1以内的。也就是说，用0.03uf的C1，那么就要用大于0.01，小于0.03的C2电容，不然电路无法工作在ZCZVS状态下。至于为什么，各种论文上都是这么说的，具体我也没再去绞脑汁了。
然后需要注意的是，C2的值并不是单纯的电容值，而是C2电容值+变压器分布电容（也叫寄生电容）的总合。（至于变压器分布电容如何算如何测，我是没办法，所以不误导谁了，能做到的就是用LCR去测静态的分布电容值，算个大概。反正知道C2只是作为储能电容，并不会参与有用的谐振就可以了）
3.关于工作频率和谐振频率之间的关系，有篇论文里直观的提到， 需要 “谐振频率 > 工作频率 > 0.5倍谐振频率” 的前提下，电路才能工作在ZCZVS状态下。但我看更多的实际应用案例中，都是选取的最低工作频率 > =谐振频率，所以，我也没去验证这个过程了，反正在没测试波形的前提下，设定工作频率为谐振频率的3倍，也一样活得好好的。后期如果遇到和这个相关的问题，再去研究吧。
接下来发发自己的电路参数：
驱动部份：3846调频驱动，设定的硬开关频率为1.8K-51.14K。ZCZVS模式下的软开关工作频率为3.16K-153.4K（最大频率都是IGBT工作频率的极限了）。50%占空比，死区设的有点大。
功率模块：一对2单元的英飞凌FF100R12KS4半桥IGBT模块组成的全桥，加了2个0.47uf的吸峰电容。全桥输出端并了组实际功耗150瓦的阻容负载，作为防空载和吸峰两重作用。（实际发现只要不是空载或者出问题了，50瓦的电阻是没任何温度的。估计补空载的情况下，负载非常非常小。）
LCC部份：C1=0.0811uf / 100K，80A谐振电容。C2=0.0295uf /100k，80A电容。变压器寄生电容值测试为18PF。L1空心电感值为77.7uh，变压器漏感值为42uh。实际LCC最大谐振频率为51.18Khz。变压器变压比为1：1（测试用的，正在重新做变压器中，预算要输出70kv，做到变压比1：240左右）。
电源：220V全桥整流成313V输入，再经变压器1：1隔离后，经全桥整流滤波测试能得到448V电压，也侧面证明LCC电路工作都是正常的。
以上电路，已经实现过的最大测试功率是7千瓦，没有出现各地方明显的发热情况。
所有的东西，都只是依靠一只万用表，一只LCR电容电感测试器完成的。对于效率，没法评价。不过，感觉自己在高压电源和电子这块，哪怕再仅仅只是个过客，也对示波器有迫切的需求了。
至于其它的进度，后续有新结果了再补充。
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