一种两路并联自均流LLC谐振变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种两路并联自均流LLC谐振变换器，涉及变换器领域，本发明专利技术的变换器具有自动均流能力，利用二次侧四个不控整流电路之间的串并联结构，实现了并联的两路LLC谐振变换器的自动均流，无需额外的辅助均流的元器件，通过引入四个容值相同且均为容值较小的薄膜电容C1～C4，两路可交错驱动导通，使得输出电流低纹波，提高输出电流质量；且由于每路变换器都由传统拓扑下的一个变压器分裂成两个变压器的组合形式，因此每个变压器相比较传统的LLC谐振变换器并联拓扑，体积小、匝数少，且能减小二次侧电压应力，若电路中不添加四个解耦电容C1～C4，两路控制开关网络只能实现同相或反相驱动导通。或反相驱动导通。或反相驱动导通。

【技术实现步骤摘要】
一种两路并联自均流LLC谐振变换器


[0001]本专利技术涉及变换器领域，尤其是一种两路并联自均流LLC谐振变换器。

技术介绍

[0002]LLC谐振变换器具有天然的软开关特性，能够实现一次侧开关管的零电压开通(ZVS)和二次侧整流二极管的零电流关断(ZCS)，通过减少开关损耗获得更高的效率，因而被广泛应用。
[0003]为了满足大功率的需求，通常将两路LLC谐振变换器并联应用；为了实现输出电流低纹波，提高输出电流的质量，减少滤波电容的数量从而减小滤波器的体积，通常采用两路LLC谐振变换器交错驱动导通的方式，即两路驱动信号相位相差90
°
。
[0004]但是两路LLC谐振变换器并联工作会由于谐振腔参数不一致、电路寄生参数的差异、外界(如温度)影响等而引起两路输出电流不一致，造成其中一路过流致使器件损坏。因此均流问题是两路LLC谐振变换器并联工作需要解决的重点问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种两路并联自均流LLC谐振变换器，利用四个不控整流电路的串并联混合连接方式来均衡并联的两路变换器输出电流，提高电路的安全性、可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种两路并联自均流LLC谐振变换器，包括并联设置于直流输入两端的第一控制开关网络和第二控制开关网络，第一控制开关网络和第二控制开关网络中的每个开关管都以相同的开关频率工作，所述第一控制开关网络后连接第一LLC谐振腔，变压器T1和变压器T2原边串联后与第一LLC谐振腔连接，所述变压器T1的副边依次连接第一不控整流电路和解耦电容C1，所述变压器T2的副边依次连接第二不控整流电路和解耦电容C2；
[0007]所述第二控制开关网络后连接第二LLC谐振腔，变压器T3和变压器T4原边串联后与第二LLC谐振腔连接，所述变压器T3的副边依次连接第三不控整流电路和解耦电容C3，所述变压器T4的副边依次连接第四不控整流电路和解耦电容C4；
[0008]所述第一不控整流电路、第二不控整流电路、第三不控整流电路和第四不控整流电路在进行串并联混合连接后与负载相连，具体串并联混合连接方式为：所述第一不控整流电路的正极性输出端和第二不控整流电路的正极性输出端共同连接负载正极，第一不控整流电路的负极性输出端连接第三不控整流电路的正极性输出端，第二不控整流电路的负极性输出端连接第四不控整流电路的正极性输出端，第三不控整流电路的负极性输出端和第四不控整流电路的负极性输出端共同连接负载负极。
[0009]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第一控制开关网络和第二控制开关网络同为半桥或全桥电路。
[0010]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第一不控整流电路、第二不控整流电路、
第三不控整流电路和第四不控整流电路同为全波或全桥整流电路。
[0011]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述变压器T1、变压器T2、变压器T3和变压器T4的磁芯大小、各绕组匝数、绕线粗细均相同。
[0012]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述解耦电容C1、解耦电容C2、解耦电容C3和解耦电容C4的容值相同，且均为薄膜电容。
[0013]由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：
[0014]1、本专利技术利用二次侧四个不控整流电路之间的串并联结构，实现了并联的两路LLC谐振变换器的自动均流，无需额外的辅助均流的元器件，控制方法简单易实现；通过引入四个容值相同的解耦电容C1～C4，两路控制开关网络可交错驱动导通，使得输出电流低纹波，提高输出电流质量；且由于每路变换器都由传统拓扑下的一个变压器分裂成两个变压器的组合形式，因此每个变压器相比较传统的LLC谐振变换器并联拓扑，体积小、匝数少，且能减小二次侧电压应力；若电路中不添加四个解耦电容C1～C4，两路控制开关网络只能实现同相或反相驱动导通；
[0015]2、本专利技术的变换器具有自动均流能力，实现自动均流的基本均流原理如下：由于第一、第三路整流电路串联，第二、第四路整流电路串联，这种特殊的连接结构，即使两路谐振腔参数存在差异，也会迫使两路LLC输出电流均流。此外，因为变换器二次侧电流被迫相等，则变压器原边电流也相等，又因为谐振电流主要包含变压器原边电流，因此两路谐振电流i
r1
与i
r2
也近似相等，也就是即使两路谐振腔参数存在差异，谐振电流的均流误差也比较小。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的电路示意图；
[0017]图2是本专利技术实施例1的电路结构图；
[0018]图3是本专利技术实施例1没有解耦电容C1～C4且为同相驱动导通时的两路输出电流和叠加后总输出电流的理论波形；
[0019]图4是本专利技术实施例1有解耦电容C1～C4且为交错驱动导通时的两路输出电流和叠加后总输出电流的理论波形。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：
[0021]如图1所示，一种两路并联自均流LLC谐振变换器，包括并联设置于直流输入两端的第一控制开关网络和第二控制开关网络，所述第一控制开关网络和第二控制开关网络同为半桥或全桥电路，第一控制开关网络和第二控制开关网络中的每个开关管都以相同的开关频率工作。
[0022]所述第一控制开关网络后连接第一LLC谐振腔，变压器T1和变压器T2原边串联后与第一LLC谐振腔连接，所述变压器T1的副边依次连接第一不控整流电路和解耦电容C1，所述变压器T2的副边依次连接第二不控整流电路和解耦电容C2。
[0023]所述第二控制开关网络后连接第二LLC谐振腔，变压器T3和变压器T4原边串联后与第二LLC谐振腔连接，所述变压器T3的副边依次连接第三不控整流电路和解耦电容C3，所述
变压器T4的副边依次连接第四不控整流电路和解耦电容C4。所述变压器T1、变压器T2、变压器T3和变压器T4的磁芯大小、各绕组匝数、绕线粗细均相同。所述解耦电容C1、解耦电容C2、解耦电容C3和解耦电容C4的容值相同，且均为容值较小的薄膜电容，具有较强的电流承受能力。
[0024]所述第一不控整流电路、第二不控整流电路、第三不控整流电路和第四不控整流电路在进行串并联混合连接后与负载相连，具体串并联混合连接方式为：所述第一不控整流电路的正极性输出端和第二不控整流电路的正极性输出端共同连接负载正极，第一不控整流电路的负极性输出端连接第三不控整流电路的正极性输出端，第二不控整流电路的负极性输出端连接第四不控整流电路的正极性输出端，第三不控整流电路的负极性输出端和第四不控整流电路的负极性输出端共同连接负载负极。所述第一不控整流电路、第二不控整流电路、第三不控整流电路和第四不控整流电路同为全波或全桥整流电路。
[0025]当电路不添加所述四个解耦电容C1～C4时，第一控制开关网络和第二控制开关网络只能实现同相或反相驱动导通；当电路添加所述四个解耦电容C1～C4时，第一控制开关网络和第二控制开关网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两路并联自均流LLC谐振变换器，其特征在于：包括并联设置于直流输入两端的第一控制开关网络和第二控制开关网络，第一控制开关网络和第二控制开关网络中的每个开关管都以相同的开关频率工作，所述第一控制开关网络后连接第一LLC谐振腔，变压器T1和变压器T2原边串联后与第一LLC谐振腔连接，所述变压器T1的副边依次连接第一不控整流电路和解耦电容C1，所述变压器T2的副边依次连接第二不控整流电路和解耦电容C2；所述第二控制开关网络后连接第二LLC谐振腔，变压器T3和变压器T4原边串联后与第二LLC谐振腔连接，所述变压器T3的副边依次连接第三不控整流电路和解耦电容C3，所述变压器T4的副边依次连接第四不控整流电路和解耦电容C4；所述第一不控整流电路、第二不控整流电路、第三不控整流电路和第四不控整流电路在进行串并联混合连接后与负载相连，具体串并联混合连接方式为：所述第一不控整流电路的正极性输出端和第二不控整流电路的正极性输出端共同连接负载正极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秋霞，庞伟，赵清林，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：