本发明专利技术公开了一种三电平ＬＬＣ谐振变换器，在谐振变换器负载过载或短路时，通过箝位绕组和谐振电感或变压器的耦合以及箝位二极管的共同作用将谐振电容的电压箝位在输入电压或其它值，从而达到抑制原边开关电流应力的目的，同时在主电路参数确定的情况下，变换器输出短路时，原边开关电流应力由输入母线电平和箝位电路共同决定，原边开关管电流应力可以灵活设计。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流变换
，尤其涉及一种三电平LLC谐振变换器。
技术介绍
谐振变换器通常包括两个输入端，用于施加输入电压；两个输出端，用于提供输出电压；一个谐振振荡回路，它可以按照它的谐振频率的节拍与输入电压连接。谐振振荡回路的线圈与另一个线圈感应耦合，后者通过一个整流电路与两个输出端连接。如图1所示的三电平LLC谐振变换器是一种谐振变换器，该变换器的主开关工作在零电压开通，且整流器工作在零电流关断。虽然，三电平LLC谐振变换器具有如上所述优点，但变换器工作在谐振频率附近，负载过载或短路时，变换器表现为主开关失去零电压开通，主开关电流应力过高，三电平LLC谐振变换器可能在保护电路未响应时就失效。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种三电平LLC谐振变换器，使得谐振变换器负载过载或短路时，该变换器可避免主开关失去零电压开通，电流应力过高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种三电平LLC谐振变换器，包括分压电路(110)，谐振电容(Cr)，第一续流二极管(D5)，第二续流二极管(D6)，开关电路(130)，谐振电感(Lr)，第一激磁电感(Lm1)，第一变压器(T1)，第一整流电路(140)，所述分压电路(110)的一端并联在输入端，另一端与所述开关电路(130)并联，所述谐振电容(Cr)，谐振电感(Lr)与所述第一变压器(T1)的原边串联后一端连接在所述分压电路(110)的中点，另一端与所述开关电路(130)的中点电连接，所述第一激磁电感(Lm1)并联在所述第一变压器(T1)的原边，所述第一续流二极管(D5)与第二续流二极管(D6)的一端分别与所述分压电路(110)的中点相连，另一端分别与所述开关电路(130)相连，所述第一变压器(T1)的副边与所述整流电路(140)的一端并联，所述第一整流电路(140)的另一端连接在输出端，所述三电平LLC谐振变换器还包括一箝位电路(120)，所述箝位电路(120)包括第一箝位二极管(D7)和第二箝位二极管(D8)，第一箝位二极管(D7)与第二箝位二极管(D8)串联后并联在输入端，所述谐振电容(Cr)的一端与所述第一箝位二极管(D7)和第二箝位二极管(D8)的中点电连接。其中，所述三电平LLC谐振变换器还包括一箝位绕组，所述箝位绕组的一端与所述谐振电感(Lr)的同名端相连，所述谐振电容(Cr)的一端通过谐振电感(Lr)和所述箝位绕组与所述第一箝位二极管(D7)和第二箝位二极管(D8)的中点电连接。其中，所述三电平LLC谐振变换器还包括第二激磁电感(Lm2)，第二变压器(T2)，第二整流电路，所述第二变压器(T2)的原边一端与所述第一变压器(T1)的原边串联，另一端与所述开关电路(130)的中点电连接，所述第二激磁电感(Lm2)并联在所述第二变压器(T2)的原边；所述第二整流电路的一端并联在所述第二变压器(T2)的副边，另一端连接在输出端的一端，所述第一变压器(T1)副边的中心抽头与第二变压器(T2)副边的中心抽头并联后连接在输出端的另一端。其中，所述三电平LLC谐振变换器还包括一箝位绕组，所述箝位绕组的一端与所述第一变压器(T1)的同名端相连，所述谐振电容(Cr)的一端通过谐振电感(Lr)和所述箝位绕组与所述第一箝位二极管(D7)和第二箝位二极管(D8)的中点电连接。其中，所述三电平LLC谐振变换器还包括第二激磁电感(Lm2)，第二变压器(T2)，第二整流电路，所述第二变压器(T2)的原边一端与所述第一变压器(T1)的原边串联，另一端与所述开关电路(130)的中点电连接，所述第二激磁电感(Lm2)并联在所述第二变压器(T2)的原边；所述第二整流电路的一端并联在所述第二变压器(T2)的副边，另一端连接在输出端的一端，所述第一变压器(T1)副边的中心抽头与第二变压器(T2)副边的中心抽头并联后连接在输出端的另一端。其中，所述整流电路为中心抽头整流电路或全桥整流电路。其中，所述三电平LLC谐振变换器还包括滤波电容(C)，所述滤波电容(C)并联在输出端。以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果本专利技术谐振变换器负载过载或短路时，通过箝位绕组和谐振电感或变压器的耦合以及箝位二极管的共同作用将谐振电容的电压箝位在输入电压或其它值，从而达到抑制原边开关电流应力的目的，同时在主电路参数确定的情况下，变换器输出短路时，原边开关电流应力由输入母线电平和箝位电路共同决定，原边开关管电流应力可以灵活设计。附图说明图1为现有的三电平LLC谐振变换器电路图；图2为具有二极管箝位的三电平LLC谐振变换器电路图；图3为具有二极管箝位的双变压器三电平LLC谐振变换器电路图；图4为具有谐振电感辅助绕组箝位的三电平LLC谐振变换器电路图；图5为具有谐振电感辅助绕组箝位的双变压器三电平LLC谐振变换器电路图；图6为具有变压器辅助绕组箝位的三电平LLC谐振变换器电路图；图7为具有变压器辅助绕组箝位双变压器三电平LLC谐振变换器电路图；图8为本专利技术三电平LLC谐振变换器主要波形图；图9/图10/图11/图12/图13a/图13b/图14/图15为本专利技术三电平LLC谐振变换器在不同模式下工作原理图。具体实施例方式本专利技术的核心思想是当谐振变换器负载过载或短路时，通过箝位绕组和谐振电感或变压器的耦合以及箝位二极管的共同作用将谐振电容的电压箝位在输入电压或其它值，从而避免主开关失去零电压开通，抑制原边开关电流应力的目的。下面结合附图及具体实施例作进一步详细说明。请参阅图2所示具有二极管箝位的三电平LLC谐振变换器电路图，包括分压电路110，谐振电容Cr，第一续流二极管D5，第二续流二极管D6，箝位电路120，开关电路130，谐振电感Lr，第一激磁电感Lm1，第一变压器T1，第一整流电路140，滤波电容C；分压电路110包括第一分压电容c1和第二分压电容c2，第一分压电容c1与第二分压电容c2串联后并联在输入端；箝位电路120包括第一箝位二极管D7和第二箝位二极管D8，第一箝位二极管D7与第二箝位二极管D8串联后阴极连接在正输入端，阳极连接在负输入端；开关电路130包括第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4串联后并联在输入端；第一续流二极管D5的阳极与第二续流二极管D6的阴极并联后连接在第一分压电容c1和第二分压电容c2的中点，第一续流二极管D5的阴极连接在第一开关Q1与第二开关Q2的中点，第二续流二极管D6的阳极连接在第三开关Q3与第四开关Q4的中点；谐振电容Cr与谐振电感Lr串联后一端连接在第一分压电容c1和第二分压电容c2的中点，另一端与第一变压器T1原边的一端相连，第一变压器T1原边的另一端连接在第二开关Q2与第三开关Q3的中点，谐振电容Cr与谐振电感Lr的中点与第一箝位二极管D7与第二箝位二极管D8的中点电连接，第一激磁电感Lm1并联在第一变压器T1的原边；第一整流电路140包括第一整流二极管D9和第二整流二极管D10，第一整流二极管D9和第二整流二极管D10的阳极分别与第一变压器T1的副边相连，其阴极并联后连接在输出端的一端，输出端的另一端与第一变压器T1的副边的中心抽头相连，滤波本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三电平ＬＬＣ谐振变换器，包括分压电路（１１０），谐振电容（Ｃｒ），第一续流二极管（Ｄ５），第二续流二极管（Ｄ６），开关电路（１３０），谐振电感（Ｌｒ），第一激磁电感（Ｌｍ１），第一变压器（Ｔ１），第一整流电路（１４０），所述分压电路（１１０）的一端并联在输入端，另一端与所述开关电路（１３０）并联，所述谐振电容（Ｃｒ），谐振电感（Ｌｒ）与所述第一变压器（Ｔ１）的原边串联后一端连接在所述分压电路（１１０）的中点，另一端与所述开关电路（１３０）的中点电连接，所述第一激磁电感（Ｌｍ１）并联在所述第一变压器（Ｔ１）的原边，所述第一续流二极管（Ｄ５）与第二续流二极管（Ｄ６）的一端分别与所述分压电路（１１０）的中点相连，另一端分别与所述开关电路（１３０）相连，所述第一变压器（Ｔ１）的副边与所述整流电路（１４０）的一端并联，所述第一整流电路（１４０）的另一端连接在输出端，其特征在于，还包括一箝位电路（１２０），所述箝位电路（１２０）包括第一箝位二极管（Ｄ７）和第二箝位二极管（Ｄ８），第一箝位二极管（Ｄ７）与第二箝位二极管（Ｄ８）串联后并联在输入端，所述谐振电容（Ｃｒ）的一端与所述第一箝位二极管（Ｄ７）和第二箝位二极管（Ｄ８）的中点电连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建华，胡永辉，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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