The invention discloses a resonant DC / DC converter, which comprises a DC source unit, a phase-shifting inverter unit, a resonant network unit, a control unit and an output rectifier unit. The phase inverter unit includes at least two groups of switch bridge arm, at least one autotransformer; two ends of the bridge arm switch group are respectively connected with both ends of the DC source unit of the front end are respectively connected with the two winding autotransformer arm center node two group switch bridge one connected resonant network unit since the two coil coupling transformer is connected with the control unit; driving phase inverter unit of each switch element, based on the output rectifier unit feedback signal switching frequency and phase angle calculation. In addition, the resonant DC / DC converter is suitable for series connection, and can be expanded into two or more channels in parallel to realize interleaving. In the invention, a phase shifting circuit is added on the basis of a resonance circuit, and the output voltage is reduced and the minimum can be adjusted to zero by adjusting the phase shift angle so as to realize the regulation of the wide output voltage range of the resonant DC / DC converter.
【技术实现步骤摘要】
谐振直流/直流变换器
:本专利技术涉及直流电源变换技术,并且更具体地,涉及一种谐振直流/直流变换器。
技术介绍
:谐振变换器由于其简单的电路拓扑,以及能够在全负载范围实现软开关的特性,被广泛应用于电源等产品。谐振变换器虽然有诸多优点,但仍存在些许不足,比如输出电压范围较窄,尤其是轻载或空载时,输出电压受限于电压增益而无法继续下调。以LLC谐振直流/直流变换器为例,图1为半桥LLC谐振电路的基本形式,该电路采用变频调制控制,在不考虑死区的理想情况下,开关管S1与S2互补对称驱动,占空比设为50%。那么输出电压增益M可表示为:式中Vo、Vin分别为输出、输入电压,fs为开关频率,Lr为谐振电感,Lm为励磁电感,Cr为谐振电容,fr为谐振频率,fn为归一化频率,k为电感系数。当谐振变换器工作在轻载或空载时,对应的开关频率fs大于谐振频率fr。分析式1可知,上述状态下电压增益M反比于开关频率fs、正比于电感系数k。理论上,增大开关频率能够获取较小的电压增益,但在实际应用中由于变压器和开关元件分布电容的影响,使得输出电压增益曲线新增一个谐振点,导致LLC谐振电路工作在高频状态时,M反而随fs的增大而增大;至于通过减小电感系数k使电压增益曲线变陡,从而获取较小高频增益的方法,将增大磁芯损耗和导通损耗导致效率下降。目前,针对谐振变换器输出电压范围窄的问题,比较常用的处理方法是采用间歇式控制模式,也就是俗称的打嗝模式。该方法在期望电压受限于电压增益下限无法输出时,驱动开启间歇式工作模式,即以固定开关频率(比如最大开关频率)驱动开关管,一段时间后停止驱动,随后又开启,不断重 ...
【技术保护点】
谐振直流/直流变换器,其特征在于它包括直流源单元、移相逆变单元、谐振网络单元、控制单元和输出整流单元;其中移相逆变单元包括至少两组开关桥臂、至少一个自耦变压器;所述的两组开关桥臂的两端分别与所述直流源单元两端连接,两组开关桥臂中心节点分别与所述的自耦变压器的两个线圈的前端一一相连;自耦变压器的两个线圈的后端与所述的谐振网络单元相连接;所述谐振网络单元通过变压器副边与输出整流单元相连接;控制单元根据输出整流单元反馈信号计算开关频率和移相角,驱动移相逆变单元开关桥臂中的每一开关元件。
【技术特征摘要】
1.谐振直流/直流变换器,其特征在于它包括直流源单元、移相逆变单元、谐振网络单元、控制单元和输出整流单元;其中移相逆变单元包括至少两组开关桥臂、至少一个自耦变压器;所述的两组开关桥臂的两端分别与所述直流源单元两端连接,两组开关桥臂中心节点分别与所述的自耦变压器的两个线圈的前端一一相连;自耦变压器的两个线圈的后端与所述的谐振网络单元相连接;所述谐振网络单元通过变压器副边与输出整流单元相连接;控制单元根据输出整流单元反馈信号计算开关频率和移相角,驱动移相逆变单元开关桥臂中的每一开关元件。2.根据权利要求1所述的谐振直流/直流变换器,其特征在于,所述开关桥臂由两个开关元件串联构成。3.根据权利要求1所述的谐振直流/直流变换器,其特征在于,所述控制单元包括输出电流采样元件、输出电压采样元件和控制器。4.根据权利要求1所述的谐振直流/直流变换器,其特征在于,所述控制单元根据所述输出采样调整移相角在0°至180°之间变化,实现谐振直流/直流变换器宽输出电压范围的调节。5.根据权利要求1所述的谐振直流/直流变换器,其特征在于,所述输出整流单元的选择范围包括全桥整流、全波整流、倍压整流或倍流整流电路。6.根据权利要求1所述的谐振直流/直流变换器,其特征在于,所述移相逆变单元还包括一...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭卫农,陈涛,韦康,
申请(专利权)人:杭州中恒电气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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