版主信息与通信 2024-07-30

微容科技特殊应用解决方案——LLC谐振电路的大功率电源用谐振电容

近期，微容科技通过同陶瓷材料供应商共同开发出一种新型独特的C0G陶瓷材料，已成功开发出可用于LLC谐振电路的大功率电源用谐振电容，含100V,630V和1000V三个系列；尺寸有1206和1210，容值最大可达到100nF。

大功率电源用谐振电容可广泛应用于无线充，车载OBC，太阳能光伏逆变器和AI服务器电源。典型规格如下：

1206-C0G-100nF-100V

1206-C0G-10nF-630V

1206-C0G-1nF-1000V

1210-C0G-10nF-1000V

1210-C0G-15nF-1000V

1210-C0G-22nF-1000V

1210-C0G-33nF-630V

随着新能源的广泛使用，人们对能源的转换及高效利用越来越关注，LLC谐振转换器能满足现代电源设计所提出的苛刻性能要求，因此已成为电力电子领域的热门话题。由于可以实现更高的开关频率（fsw）并降低开关损耗，这些开关模式 DC/DC 电源转换器通常用于大功率、高效率的应用中。比如功率大于2KW的电源，工程师们一般都会优先考虑此拓扑结构，像车载OBC，充电机，太阳能微逆变器，大功率无线充等。

LLC谐振转换器以谐振腔为基础，其中的电感和电容可在特定频率下振荡，产生谐振频率，从而高效地将直流电压由某个值转换成另一个直流电压值。它一般由4个部分组成：电源开关、谐振腔、变压器和二极管整流器（见下图）。首先，MOSFET功率开关将输入直流电压转换为高频方波。然后，方波进入谐振腔，谐振槽消除了方波的谐波，输出基频正弦波。正弦波通过高频变压器传输到变流器的次级，根据应用情况将电压调高或调低，最后二极管整流器将正弦波转换为稳定的直流输出。

LLC转换器之所以能够在极高功率下保持高效率，是因为它具有谐振特性，其核心的器件是性能稳定的电容器。在传统的LLC电路中，大量使用廉价的薄膜电容器，但是随着所需电源的功率越来越大，电路的电流越来越大，温度越来越高，薄膜电容很难适应这种工况要求，故工程师将目光转向了通流能力大，耐温更高，体积更小的陶瓷电容，而特殊的C0G材质的大功率电源用谐振电容刚好适合这种应用趋势。

大功率电源用谐振电容对于降低传输损耗，提高功率传输效率有至关重要作用，其关键的特性如ESR、纹波-温升等参数可以做到比普通2类瓷更优秀的表现，帮助谐振电路实现更高的开关频率。