一种LLC谐振DC/DC变换器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种LLC谐振DC/DC变换器及其控制方法，包括：接口模块、桥式模块、谐振模块以及电压转换模块；接口模块用于根据控制模块输出的控制信号保持导通状态或者保持关闭状态；桥式模块与接口模块连接，用于根据控制模块的脉冲信号执行驱动；谐振模块与桥式模块连接，用于执行变换器的谐振工作；电压转换模块与谐振模块连接，用于执行能量转换和传递。本发明专利技术通过对接口模块的导通与关断控制，可以实现DC/DC变换器的直流极性反转控制，使其可被应用于基于LCC的直流供配电系统中，扩大了其应用范围，同时也可实现高压侧直流故障电流阻断功能，改善直流供配电系统的故障处理能力。改善直流供配电系统的故障处理能力。改善直流供配电系统的故障处理能力。

LLC resonant dc/dc converter and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种LLC谐振DC/DC变换器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电源系统的
，更具体地说，涉及一种LLC谐振DC/DC变换器及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标的提出，电网的能源清洁化要求将进一步缩紧，电网中的可再生能源占比将进一步提高。为了更加高效地利用可再生能源，基于电力电子的直流供配电是一种可行的技术手段。在直流供配电系统中，DC/DC变换器是完成电能传输与电压变换的关键设备。
[0003]DC/DC变换器通常分为非隔离型与隔离型两种，非隔离型DC/DC变换器成本低、效率高、体积小，但容易向电网馈入谐波，引起触电事故，因此隔离型DC/DC变换器在直流电网中得到了人们的重点关注。同时，为了提高DC/DC变换器的功率密度，隔离型DC/DC变换器通常采用高频隔离。鉴于上述要求，LLC谐振DC/DC变换器由于在实现高频隔离的同时具有原边开关管和副边整流管的软开关特性，被广泛应用于直流供电系统中。
[0004]然而，常规LLC谐振DC/DC变换器的高压侧直流电压极性固定，不能发生正、负极性的反转，因此，只能被应用于由电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)所组成的直流供配电系统中，而不能被应用于会发生直流电压极性反转的基于电网换相换流器(Line Commutated Converter，LCC)的直流供配电系统及由VSC与LCC所组成的混合直流供配电系统，这限制了谐振DC/DC变换器的应用范围，也限制了直流供配电系统的母线构建形式。进一步地，常规LLC谐振变换器中的集中电容将在直流母线故障时放电，增加母线故障电流，延长供配电系统故障处理时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种LLC谐振DC/DC变换器及其控制方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LLC谐振DC/DC变换器，包括：接口模块、桥式模块、谐振模块以及电压转换模块；
[0007]所述接口模块用于根据控制模块输出的控制信号控制其开关管保持导通状态或者保持关闭状态；
[0008]所述桥式模块与所述接口模块连接，用于根据所述控制模块的脉冲信号执行驱动；
[0009]所述谐振模块与所述桥式模块连接，用于执行所述变换器的谐振工作；
[0010]所述电压转换模块与所述谐振模块连接，用于执行能量转换和传递。
[0011]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，还包括：输入滤波模块；
[0012]所述输入滤波模块连接在所述接口模块与所述桥式模块之间，用于对桥式模块的输入电压进行滤波处理。
[0013]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，还包括：整流模块；
[0014]所述整流模块与所述电压转换模块连接，用于对所述电压转换模块的输出电压进行整流输出。
[0015]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，还包括：输出滤波模块；
[0016]所述输出滤波模块与所述整流模块连接，用于对所述整流模块的输出电压进行滤波处理。
[0017]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述接口模块包括：第一MOS管、第二MOS管、第一二极管和第二二极管；
[0018]所述第一二极管的阳极连接所述第二MOS管的漏极并连接至直流母线的第一输入端，所述第一MOS管的源极连接所述第二二极管的阴极并连接至所述直流母线的第二输入端；
[0019]所述第一二极管的阴极连接所述第一MOS管的漏极并连接至所述输入滤波模块的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述第二MOS管的源极并连接至所述输入滤波模块的第二端；
[0020]所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极分别连接至所述控制模块。
[0021]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述输入滤波模块包括：输入电容；
[0022]所述输入电容的第一端连接所述第一MOS管的漏极，所述输入电容的第二端连接所述第二二极管的阳极。
[0023]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述桥式模块包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；
[0024]所述第一开关管的第一端连接所述输入电容的第一端，所述第一开关管的第三端连接所述第二开关管的第一端并连接至所述谐振模块，所述第二开关管的第三端连接所述输入电容的第二端；
[0025]所述第三开关管的第一端连接所述第一开关管的第一端，所述第三开关管的第三端连接所述第四开关管的第一端，所述第四开关管的第三端连接所述第二开关管的第三端，所述第三开关管的第三端和所述第四开关管的第一端的连接端还连接至所电压转换模块；
[0026]所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第二端、所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端分别连接至所述控制模块。
[0027]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述谐振模块包括：第一电感和第一电容；
[0028]所述第一电感的第一端连接所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第一端的连接端，所述第一电感的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述电压转换模块。
[0029]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述电压转换模块包括：隔离变压器；
[0030]所述隔离变压器包括：初级绕组和次级绕组；
[0031]所述初级绕组的第一端连接所述第一电容的第二端，所述初级绕组的第二端连接所述第四开关管的第一端和所述第三开关管的第三端的连接端；
[0032]所述次级绕组的第一端和第二端分别连接至所述整流模块。
[0033]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述整流模块为桥式整流电路。
[0034]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述桥式整流电路包括：第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管；
[0035]所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阴极连接并连接至所述次级绕组的第一端，所述第三二极管的阴极和所述第五二极管的阴极连接；
[0036]所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阴极连接并连接至所述次级绕组的第二端，所述第六二极管的阳极和所述第四二极管的阳极连接。
[0037]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，所述输出滤波模块包括：输出电容；
[0038]所述输出电容的第一端连接所述第五二极管的阴极，所述输出电容的第二端连接所述第六二极管的阳极；
[0039]所述输出电容的第一端还连接至所述变换器的第一输出端，所述输出电容的第二端还连接至所述变换器的第二输出端。
[0040]在本专利技术所述的LLC谐振DC/DC变换器中，还包括：所述控制模块；
[0041]所述控制模块分别与所述接口模块和所述桥式模块连接，用于输出所述控制信号和所述脉冲信号。
[0042]本专利技术还提供一种LLC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，包括：接口模块、桥式模块、谐振模块以及电压转换模块；所述接口模块用于根据控制模块输出的控制信号控制其开关管保持导通状态或者保持关闭状态；所述桥式模块与所述接口模块连接，用于根据所述控制模块的脉冲信号执行驱动；所述谐振模块与所述桥式模块连接，用于执行所述变换器的谐振工作；所述电压转换模块与所述谐振模块连接，用于执行能量转换和传递。2.根据权利要求1所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，还包括：输入滤波模块；所述输入滤波模块连接在所述接口模块与所述桥式模块之间，用于对桥式模块的输入电压进行滤波处理。3.根据权利要求2所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，还包括：整流模块；所述整流模块与所述电压转换模块连接，用于对所述电压转换模块的输出电压进行整流输出。4.根据权利要求3所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，还包括：输出滤波模块；所述输出滤波模块与所述整流模块连接，用于对所述整流模块的输出电压进行滤波处理。5.根据权利要求4所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，所述接口模块包括：第一MOS管、第二MOS管、第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极连接所述第二MOS管的漏极并连接至直流母线的第一输入端，所述第一MOS管的源极连接所述第二二极管的阴极并连接至所述直流母线的第二输入端；所述第一二极管的阴极连接所述第一MOS管的漏极并连接至所述输入滤波模块的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述第二MOS管的源极并连接至所述输入滤波模块的第二端；所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极分别连接至所述控制模块。6.根据权利要求5所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，所述输入滤波模块包括：输入电容；所述输入电容的第一端连接所述第一MOS管的漏极，所述输入电容的第二端连接所述第二二极管的阳极。7.根据权利要求6所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，所述桥式模块包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管的第一端连接所述输入电容的第一端，所述第一开关管的第三端连接所述第二开关管的第一端并连接至所述谐振模块，所述第二开关管的第三端连接所述输入电容的第二端；所述第三开关管的第一端连接所述第一开关管的第一端，所述第三开关管的第三端连接所述第四开关管的第一端，所述第四开关管的第三端连接所述第二开关管的第三端，所述第三开关管的第三端和所述第四开关管的第一端的连接端还连接至所电压转换模块；所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第二端、所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端分别连接至所述控制模块。8.根据权利要求7所述的LLC谐振DC/DC变换器，其特征在于，所述谐振模块包括：第一
电感和第一电容；所述第一电感的第一端连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王裕，谢运祥，袁也，田年斌，
申请(专利权)人：广东省崧盛电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：