一种LLC变换器宽范围输出的控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，属于电源技术领域，包括开关桥单元、谐振单元和整流滤波单元，开关桥单元包括由4个MSO管构成的开关桥，整流滤波单元包括整流桥、用于控制整流桥工作在全波整流模式的第一开关S1、用于控制整流桥工作在全桥整流模式的第二开关S2、滤波电容C和电阻R，解决了LLC变换器的输出电压范围窄的技术问题，本发明专利技术通过控制第一开关S1和第二开关S2通断，使输出电压工作在高电压和低电压工作模式，可以适应不同电池配置的电动汽车，满足输出200V

【技术实现步骤摘要】
一种LLC变换器宽范围输出的控制电路


[0001]本专利技术属于电源
，涉及一种LLC变换器宽范围输出的控制电路。

技术介绍

[0002]近年来随着开关电源技术的快速发展，功率变压器在家用电器、光伏、充电桩、服务器电源等各行各业得到了广泛的应用，常用方案为交流电网电压经过交流
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直流变换器(AC/DC电路)后，再经过直流
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直流变换器(DC/DC电路)转换为用户所需要的电压。通常为了考虑安全因素实现用户侧与交流电网侧的电气隔离，DC/DC电路通常采用带高频变压器隔离的DC/DC电路，根据应用场景的不同隔离型DC/DC电路有反激变换器、正激变换器、硬开关半桥变换器、硬开关全桥变换器、移相全桥变换器、LLC变换器、双有源桥变换器等。
[0003]随着人们环保意识的增强及政府政策的引导，新能源电动汽车获得了广泛的发展。充电机是电动汽车的重要基础支撑，是实现电动汽车产业化和推广普及的关键条件。伴随着电动汽车和电池的发展，对充电电压的需求也在不断变化，目前电动汽车的直流充电电压范围为DC200V
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900V。为了适应不同电池配置的电动汽车，充电机的输出需要覆盖整个电压范围。
[0004]充电机的宽范围输出对电源模块设计是很大的挑战，现有充电机一般采用移相全桥或者LLC，其整流输出部分通常采用全波整流或者全桥整流等结构，但是其很难满足DC200V
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900V的全范围输出的要求。
[0005]现有的技术电源模块宽范围输出通常采用的方案是整流输出电路设置为两路输出，然后输出端口通过继电器的串并联控制实现不用阶段的电压输出。串并联方式控制必然引起支路的均压或者均流问题，需要额外的电路来实现，增加的电路复杂性和不稳定性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，解决了LLC变换器的输出电压范围窄的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，包括开关桥单元、谐振单元和整流滤波单元，开关桥单元包括由4个MSO管构成的开关桥，开关桥通过谐振单元连接整流滤波单元；
[0009]整流滤波单元包括整流桥、用于控制整流桥工作在全波整流模式的第一开关S1、用于控制整流桥工作在全桥整流模式的第二开关S2、滤波电容C和电阻R。
[0010]优选的，还包括用于控制第一开关S1和第二开关S2的控制电路。
[0011]优选的，所述谐振单元包括谐振电感Lr、谐振电容Cr和带中间抽头的变压器T，开关桥的第一输出端通过谐振电感Lr连接带中间抽头的变压器T的原边的一端，开关桥的第二输出端通过谐振电容Cr连接带中间抽头的变压器T的原边的另一端。
[0012]优选的，带中间抽头的变压器T的副边的两端连接整流桥的输入端，整流桥的输出端分别输出Vo+电源和Vo
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电源；
[0013]连接带中间抽头的变压器T的副边的中心抽头通过第一开关S1连接Vo
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电源；
[0014]第二开关S2串联在整流桥输出Vo
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电源的输出端；
[0015]电容C和电阻R并联在Vo+电源和Vo
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电源之间。
[0016]优选的，所述开关桥单元包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极连接，MOS管Q1的S极与Q4的S极连接，MOS管Q2的S极与MOS管Q3的D极连接，MOS管Q4的S极与MOS管Q3的S极连接；
[0017]MOS管Q1的D极连接外部电源的正输入端，MOS管Q的S极连接外部电源的负输入端；
[0018]MOS管Q1的S极通过所述电容Cr连接带中间抽头的变压器T的原边的一端；
[0019]MOS管Q2的S极通过所述电感Lr连接所述带中间抽头的变压器T的原边的另一端。
[0020]优选的，所述整流桥包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1的正极与所述带中间抽头的变压器T的副边的1脚连接、负极输出所述Vo+电源；
[0021]二极管D4的负极与所述带中间抽头的变压器T的副边的1脚连接、正极通过所述第二开关S2输出所述Vo
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电源；
[0022]二极管D2的正极连接所述带中间抽头的变压器T的副边的3脚、负极连接二极管D1的负极；
[0023]二极管D3的正极连接二极管D4的正极、负极连接所述带中间抽头的变压器T的副边的3脚连接。
[0024]优选的，所述带中间抽头的变压器T的副边的2脚为所述带中间抽头的变压器T的中心抽头，所述带中间抽头的变压器T的副边的2脚通过开关S1连接所述Vo
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电源。
[0025]优选的，所述带中间抽头的变压器T的中心抽头的位置可调。
[0026]优选的，所述第一开关S1和所述第二开关S2为互锁控制。
[0027]本专利技术所述的一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，解决了LLC变换器的输出电压范围窄的技术问题，本专利技术通过控制第一开关S1和第二开关S2通断，使输出电压工作在高电压和低电压工作模式，可以适应不同电池配置的电动汽车，满足输出200V
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900V的宽泛范围输出电压指标，本专利技术中第一开关S1和第二开关S2的控制信号采用互锁控制方式，使得第一开关S1和第二开关S2交替工作，可以实现无缝切换并且易于控制。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的电路图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]如图1所示的一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，包括开关桥单元、谐振单元和整流滤波单元，开关桥单元包括由4个MSO管构成的开关桥，开关桥通过谐振单元连接整流滤波单元；
[0031]整流滤波单元包括整流桥、用于控制整流桥工作在全波整流模式的第一开关S1、
用于控制整流桥工作在全桥整流模式的第二开关S2、滤波电容C和电阻R。
[0032]优选的，还包括用于控制第一开关S1和第二开关S2的控制电路。
[0033]优选的，所述谐振单元包括谐振电感Lr、谐振电容Cr和带中间抽头的变压器T，开关桥的第一输出端通过谐振电感Lr连接带中间抽头的变压器T的原边的一端，开关桥的第二输出端通过谐振电容Cr连接带中间抽头的变压器T的原边的另一端。
[0034]优选的，带中间抽头的变压器T的副边的两端连接整流桥的输入端，整流桥的输出端分别输出Vo+电源和Vo
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电源；
[0035]连接带中间抽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，其特征在于：包括开关桥单元、谐振单元和整流滤波单元，开关桥单元包括由4个MSO管构成的开关桥，开关桥通过谐振单元连接整流滤波单元；整流滤波单元包括整流桥、用于控制整流桥工作在全波整流模式的第一开关S1、用于控制整流桥工作在全桥整流模式的第二开关S2、滤波电容C和电阻R。2.如权利要求1所述的一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，其特征在于：还包括用于控制第一开关S1和第二开关S2的控制电路。3.如权利要求1所述的一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，其特征在于：所述谐振单元包括谐振电感Lr、谐振电容Cr和带中间抽头的变压器T，开关桥的第一输出端通过谐振电感Lr连接带中间抽头的变压器T的原边的一端，开关桥的第二输出端通过谐振电容Cr连接带中间抽头的变压器T的原边的另一端。4.如权利要求3所述的一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，其特征在于：带中间抽头的变压器T的副边的两端连接整流桥的输入端，整流桥的输出端分别输出Vo+电源和Vo
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电源；连接带中间抽头的变压器T的副边的中心抽头通过第一开关S1连接Vo
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电源；第二开关S2串联在整流桥输出Vo
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电源的输出端；电容C和电阻R并联在Vo+电源和Vo
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电源之间。5.如权利要求3所述的一种LLC变换器宽范围输出的控制电路，其特征在于：所述开关桥单元包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极连接，MOS管Q1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晴晴，杨志，
申请(专利权)人：国创新能源汽车智慧能源装备创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：