一种低开关损耗的DCDC变换器制造技术

本发明专利技术涉及DCDC变换器技术领域，具体涉及一种低开关损耗的DCDC变换器。包括预稳压电路、前级预稳压驱动电路、LLC谐振变换电路和LLC驱动电路；预稳压电路用于在前级预稳压驱动电路的控制下将输入电压调节至目标电压；LLC谐振变换电路用于在目标电压的作用下产生谐振，以及在LLC驱动电路的控制下使开关管的频率与谐振频率一致；前级预稳压驱动电路用于根据反馈的输出电压控制预稳压电路输出目标电压；LLC驱动电路用于控制LLC谐振变换电路的开关管的频率，使开关管与LLC谐振变换电路的谐振频率一致。前级的预稳压电路可根据前级预稳压驱动电路的控制将输入电压升压至目标电压，结合LLC驱动电路的控制，使LLC谐振变换电路工作在最佳谐振频率点，达到减小损耗的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种低开关损耗的DCDC变换器


[0001]本专利技术涉及DCDC变换器
，具体涉及一种低开关损耗的DCDC变换器。

技术介绍

[0002]直流电源在工业领域以及军用项目中应用广泛，很多时候需要和别的产品共同工作组成测试系统，安装在一定体积的机柜或者抽屉中，这就对电源的体积的有了较高的限制，直流电源需要有较小的尺寸和重量来满足安装要求。因此电源需要采用更高的开关频率，来减小电源内部变压器和输出滤波电感等的体积，从而进一步减小电源整机的尺寸。
[0003]高频化能够有效的减小开关电源体积，然而频率过高会带来开关管损耗增大的问题，不利于提高电源的效率。如何在高频化的基础上降低开关损耗，提高电源的效率成为需要面对的一大问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种低开关损耗的DCDC变换器，不仅可以达到高频化的要求，同时具有低开关损耗，能实现高效率、高功率密度的变换设计。
[0005]本专利技术一种低开关损耗的DCDC变换器，其技术方案为：包括预稳压电路、前级预稳压驱动电路、LLC谐振变换电路和LLC驱动电路；
[0006]所述预稳压电路用于在所述前级预稳压驱动电路的控制下将输入电压调节至目标电压，并将所述目标电压输出至LLC谐振变换电路；
[0007]所述LLC谐振变换电路用于在目标电压的作用下产生谐振，以及在LLC驱动电路的控制下使开关管的频率与谐振频率一致；
[0008]所述前级预稳压驱动电路用于根据反馈的输出电压控制预稳压电路输出目标电压；
[0009]所述LLC驱动电路用于控制LLC谐振变换电路的开关管的频率，使所述开关管与LLC谐振变换电路的谐振频率一致。
[0010]较为优选的，所述预稳压电路包括整流电路、缓启动电路、Boost升压电路、过压保护电路和电压采样电路，所述输入电压依次通过整流电路和缓启动电路输入至Boost升压电路，所述过压保护电路和电压采样电路并联设置于所述Boost升压电路的输出端。
[0011]较为优选的，所述缓启动电路包括串联的电阻R12、电阻R13和与所述电阻R12、电阻R13并联的继电器K1；
[0012]所述前级预稳压驱动电路采集输入采样电压VINAC与预稳压电路的输出采样电压VSENSE，并计算所述输入采样电压VINAC与输出采样电压VSENSE的差值，当所述差值小于设定电压阈值时，所述前级预稳压驱动电路控制缓启动电路的继电器K1吸合。
[0013]较为优选的，所述Boost升压电路包括开关管V9、二极管V8、二极管V12、电感L1和电感L2，所述电感L1、电感L2、二极管V12依次串联，并与所述二极管V8并联，所述开关管V9连接于二极管V12阳极与地之间，所述开关管V9的控制端与前级预稳压驱动电路的控制信
号输出端连接。
[0014]较为优选的，还包括主变压器电路、同步整流电路，所述主变压器电路串联于所述LLC谐振变换电路的输出端，所述同步整流电路串联于所述主变压器电路的输出端。
[0015]较为优选的，所述LLC谐振变换电路为由开关管V13、开关管V14、谐振电容C10～C13、谐振电感L4和励磁电感L3组成的上下半桥电路，所述开关管V13和开关管V14的控制端分别与LLC驱动电路的第一控制信号输出端和第二控制信号输出端连接。
[0016]较为优选的，还包括同步整流控制电路，所述同步整流电路包括四个整流单元，所述同步整流控制电路用于控制所述整流单元两两一组交替导通。
[0017]较为优选的，所述主变压器电路包括串联设置的变压器T2A和变压器T2B，所述同步整流电路包括并联设置于变压器T2A输出端两个整流单元和并联设置于变压器T2B输出端的两个整流单元，所述整流单元包括并联设置的一对开关管，每个所述开关管的控制端分别与同步整流控制电路的各个控制信号输出端连接。
[0018]较为优选的，所述前级预稳压驱动电路根据反馈的输出电压控制预稳压电路输出目标电压包括：
[0019]所述前级预稳压驱动电路根据反馈的输出电压查询预先标定的输出电压与目标电压对照表，得到当前输出电压对应的目标电压；
[0020]所述前级预稳压驱动电路调节开关管V9的频率和占空比，使所述Boost升压电路输出所述目标电压。
[0021]本专利技术的有益效果为：前级的预稳压电路可根据前级预稳压驱动电路的控制将输入电压升压至目标电压，结合LLC驱动电路的控制，使LLC谐振变换电路的开关管与LLC谐振变换电路的谐振频率一致，从而使LLC谐振变换电路工作在最佳谐振频率点，达到减小损耗的目的。其大大改善了主变换器的工作条件，提高了主变换器工作效率，降低了主变换器的体积。
附图说明
[0022]图1为本专利技术连接原理示意图；
[0023]图2为本专利技术预稳压电路示意图；
[0024]图3为本专利技术Boost控制电路示意图；
[0025]图4为本专利技术LLC谐振变换电路、主变压器电路、同步整流电路示意图；
[0026]图5为本专利技术LLC驱动电路示意图；
[0027]图6为本专利技术同步整流控制电路示意图；
[0028]图中：1
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EMC滤波及防雷电路，2
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预稳压电路，201
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整流电路，202
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缓启动电路，203
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Boost升压电路，204
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过压保护电路，205
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电压采样电路，3
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LLC谐振变换电路，4
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主变压器电路，5
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同步整流电路，6
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输出阻断电路，7
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输出EMC电路，8
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风扇及温控电路，9
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辅助电源，10
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前级预稳压驱动电路，11
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LLC驱动电路，12
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同步整流控制电路，13
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CAN通讯电路。
具体实施方式
[0029]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0031]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低开关损耗的DCDC变换器，其特征在于：包括预稳压电路(2)、前级预稳压驱动电路(10)、LLC谐振变换电路(3)和LLC驱动电路(11)；所述预稳压电路(2)用于在所述前级预稳压驱动电路(10)的控制下将输入电压调节至目标电压，并将所述目标电压输出至LLC谐振变换电路(3)；所述LLC谐振变换电路(3)用于在目标电压的作用下产生谐振，以及在LLC驱动电路(11)的控制下使开关管的频率与谐振频率一致；所述前级预稳压驱动电路(10)用于根据反馈的输出电压控制预稳压电路(2)输出目标电压；所述LLC驱动电路(11)用于控制LLC谐振变换电路(3)的开关管的频率，使所述开关管与LLC谐振变换电路(3)的谐振频率一致。2.根据权利要求1所述的低开关损耗的DCDC变换器，其特征在于：所述预稳压电路(2)包括整流电路(201)、缓启动电路(202)、Boost升压电路(203)、过压保护电路(204)和电压采样电路(205)，所述输入电压依次通过整流电路(201)和缓启动电路(202)输入至Boost升压电路(203)，所述过压保护电路(204)和电压采样电路(205)并联设置于所述Boost升压电路(203)的输出端。3.根据权利要求2所述的低开关损耗的DCDC变换器，其特征在于：所述缓启动电路(202)包括串联的电阻R12、电阻R13和与所述电阻R12、电阻R13并联的继电器K1；所述前级预稳压驱动电路(10)采集输入采样电压VINAC与预稳压电路(2)的输出采样电压VSENSE，并计算所述输入采样电压VINAC与输出采样电压VSENSE的差值，当所述差值小于设定电压阈值时，所述前级预稳压驱动电路(10)控制缓启动电路(202)的继电器K1吸合。4.根据权利要求1所述的低开关损耗的DCDC变换器，其特征在于：所述Boost升压电路(203)包括开关管V9、二极管V8、二极管V12、电感L1和电感L2，所述电感L1、电感L2、二极管V1...

【专利技术属性】
技术研发人员：万鹤元，常超，马高育，陈其尧，王莉，张前胜，王建国，
申请(专利权)人：湖北三江航天万峰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：