一种磁集成全桥LLC谐振变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种磁集成全桥LLC谐振变换器。其特征在于，包括：原边直流电源、输入滤波电容、原边逆变桥、谐振及电压变换(包括磁集成结构及谐振电容)、副边整流桥、输出滤波电容、输出负载；能量由原边直流电源提供，经过原边逆变桥开关管逆变进入谐振及电压变换部分，再经过副边整流桥二极管最后提供给负载。磁集成结构在一个磁芯中集成了谐振电感、励磁电感以及变压器，整个变换器仅含有一个磁元件，有效地减小了磁性元件的体积，提高了变换器的功率密度。本发明专利技术可在变频控制、移相控制以及变频+移相混合控制下实现大功率、小体积、高效率的能量传递，具有宽范围电压输入、增益范围广、传输效率高、容易实现软开关等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种磁集成全桥LLC谐振变换器
本专利技术涉及电力电子磁集成技术，具体涉及一种磁集成全桥LLC谐振变换器。
技术介绍
由于采用软开关技术的LLC谐振变换器具有宽范围电压输入、增益范围广、传输效率高、容易实现软开关等优点，近年来发展迅速，其应用领域在不断的扩大。伴随着第三代半导体器件碳化硅、氮化镓等的应用，变换器正朝着高频率、高功率密度的方向发展。然而LLC谐振变换器中磁元件个数较多，根据统计磁元件如变压器、电感的重量占变换器的30％～40％、体积大约占20％～30％，因此磁元件成为限制变换器功率密度提升的主要因素。所以过多的磁元件会导致变换器体积和重量变大、成本增加、功率密度降低。通过一定的耦合方式，合理的设计参数，使电力电子装置中的磁元件(电感、变压器等)，集成在一个磁芯上，将多个分立元件变成一个集成磁元件，能够减小磁性器件的体积、重量，还能减小电流纹波、降低磁件损耗、改善电源动态性能，对提高电源的性能及功率密度有重要意义。现有技术实际设计时，通常采用漏感替代法进行LLC谐振变换器电感与变压器的集成，由于漏感较小，限制了变换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁集成全桥LLC谐振变换器，其特征在于，包括：原边直流电源、输入滤波电容、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥、输出滤波电容C

【技术特征摘要】
1.一种磁集成全桥LLC谐振变换器，其特征在于，包括：原边直流电源、输入滤波电容、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥、输出滤波电容Co、输出负载；所述原边直流电源分别和输入滤波电容、输出滤波电容、输出负载、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥连接；所述谐振及电压变换由谐振电容Cr及磁集成结构组成；
所述原边逆变桥由开关器件Q1、开关器件Q2、开关器件Q3、开关器件Q4组成，所述开关器件Q1的源极同开关器件Q2的漏极相连接，所述开关器件Q3的源极同开关器件Q4的漏极相连接，所述开关器件Q1的漏极同开关器件Q3的漏极相连接，所述开关器件Q2的源极同开关器件Q4的源极相连接；
所述谐振及电压变换由谐振电容Cr及磁集成结构组成，所述磁集成结构包括磁集成结构端口1、磁集成结构端口2、磁集成结构端口3、磁集成结构端口4，所述原边逆变桥分别和谐振电容及磁集成结构端口1连接，所述谐振电容和磁集成结构端口2连接，所述磁集成结构端口3、磁集成结构端口4分别和副边整流桥连接；
所述副边整流桥由整流二极管Dr1、整流二极管Dr2、整流二极管Dr3、整流二极管Dr4组成，所述整流二极管Dr1的阳极同整流二极管Dr2的阴极相连接，所述整流二极管Dr3的阳极同整流二极管Dr4的阴极相连接，所述整流二极管Dr1的阴极同整流二极管Dr3的阴极相连接，所述整流二极管Dr2的阳极同整流二极管Dr4的阳极相连接；
所述输入滤波电容Cin同原边逆变桥的开关器件Q1漏极、开关器件Q3漏极和开关器件Q2源极、开关器件Q4源极相连接；
所述输出滤波电容C0同副边的整流二极管Dr1的阴极、整流二极管Dr3的阴极和整流二极管Dr2的阳极、整流二极管Dr4的阳极相连接；
所述原边直流电源Vin同输入滤波电容Cin相连接；
所述输出负载R0同输出滤波电容C0相连接；
所述磁集成结构端口1同原边逆变桥端口A相连接，所述磁集成结构端口2连接谐振电容Cr后同原边逆变桥端口B相连接，所述磁集成结构端口3同副边整流桥侧端口C相连接，所述磁集成结构端口4同副边整流桥侧端口D相连接。


2.根据权利要求1所述的一种磁集成全桥LLC谐振变换器，其特征在于所述磁集成结构由磁芯、原边绕组NP、副边绕组NS、谐振电感第一绕组Lr1、谐振电感第二绕组Lr2组成；所述磁芯为“圆柱”型结构，所述磁芯由磁芯侧柱I、磁芯侧柱II、磁芯中柱III组成，所述原边绕组NP绕在磁芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：高圣伟，赵子祎，王浩，查茜，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12