一种谐振转换电路制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种谐振转换电路，包括：至少两相交错并联的谐振转换电路单元，所述谐振转换电路单元中的磁性器件相间磁集成于同一磁芯上。因为集成于同一磁芯的磁性器件间存在磁路耦合作用，所以会导致不同相的电路支路上的电流产生自均流的效果，从而实现谐振转换电路中的各相谐振转换电路单元的均流，并且由于磁性器件的集成而减小了电源的体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源领域，尤其涉及一种谐振转换电路。
技术介绍
谐振转换电路具有转换效率高的优势，所以得到越来越多的应用，典型的LLC对称半桥谐振转换电路单元如图I所示，包括开关器件Q1、Q2、谐振电感Lr、变压器Tr的励磁电感Lm、谐振电容Crl、Cr2、整流器件Dl、D2，此谐振转换电路连接直流电源，电源能量经过变压器的原边传递到副边，经滤波电容C滤波后供给负载R。虽然谐振转换电路能够获得较高的转换效率，但是在大功率输出时，通过滤波电容C的纹波电流容易超标，因此，实际应用中通常采用将两个谐振转换电路单元交错并联的方式为负载供电，例如，如图2所示将两个参数相同的LLC谐振转换电路单元交错并联在一起，其输入端并联连接直流电源，输出端并联连接滤波电容C和负载R，其中，两个LLC 谐振转换电路电源的原边开关器件的工作频率相同，工作相位相差90度，副边输出电流经整流后相位相差180度，纹波电流相互对消，流经滤波电容C的纹波电流减小。但是在实际量产的产品中，谐振电感、谐振电容及变压器的实际参数难免会与标准值存在偏差，因而会导致交错并联在一起的谐振腔的增益不一致，所以，即使两个谐振转换电路单元工作于相同的开关频率，通过每个谐振转换电路单元的电流值的大小也不相同，在电路极端不均流的情况下，会使得一相电路中的电流值过大而烧毁器件。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种谐振转换电路，目的在于解决现有的交错并联连接的谐振转换电路单元不均流的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了以下方案一种谐振转换电路，包括至少两相交错并联的谐振转换电路单元，所述谐振转换电路单元中的磁性器件相间磁集成于同一磁芯上。本专利技术实施例提供的谐振转换电路，由交错并联连接的谐振转换电路单元组成， 其中，不同相的磁性器件集成在同一磁芯上，因为集成于同一磁芯的磁性器件间存在磁路耦合作用，所以会导致不同相的电路支路之间的电流产生自均流的效果，从而实现谐振转换电路中的各相谐振转换电路单元的均流。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为LLC对称半桥谐振转换电路单元的电路示意图；图2为现有的LLC谐振转换电路单元交错并联的电路示意图；图3 (a)、图3 (b)为本专利技术实施例公开的谐振转换电路的电路示意图；图4为本专利技术实施例公开的磁集成谐振电感Lr的结构示意图；图5为本专利技术实施例公开的又一种磁集成谐振电感Lr的结构示意图；图6 (a)、图6 (b)为本专利技术实施例公开的又一种谐振转换电路的电路示意图；图7为本专利技术实施例公开的磁集成第一相谐振电感Lrl与第二相变压器Tr2或磁集成第二相谐振电感Lr2与第一相变压器Trl的结构示意图；图8 (a)、图8 (b)为本专利技术实施例公开的又一种谐振转换电路的电路示意图；图9为本专利技术实施例公开的磁集成变压器Tr的结构示意图。具体实施例方式本专利技术实施例公开了一种谐振转换电路，通过将两相或多相交错并联的谐振转换电路单元中的磁性器件集成设置在同一个磁芯上，利用磁路耦合作用，实现不同相谐振转换电路单元的均流，从而解决现有的谐振转换电路中各相谐振转换电路单元不均流的问题。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。本专利技术实施例公开的一种谐振转换电路，包括两相或多相交错并联连接的谐振转换电路单元，所述谐振转换电路单元中的磁性器件相间磁集成于同一磁芯上。可选地，所述谐振转换电路单元可以为对称半桥LLC谐振转换电路单元，也可以为非对称半桥LLC谐振转换电路单元。如图3 (a)所示的谐振转换电路为两相对称半桥LLC谐振转换电路，由如图I所示的两个LLC谐振转换电路单元交错并联连接而成，包括第一相开关器件Q1、Q2、第一相谐振电容Crl、Cr2、第一相变压器Trl及其励磁电感Lml、第一相整流器件D1、D2，第二相开关器件Q3、Q4、第二相谐振电容Cr3、Cr4、第二相变压器Tr2及其励磁电感Lm2、第二相整流器件 D3、D4，及磁集成电感Lr。如图3(b)所示的谐振转换电路为两相非对称半桥LLC谐振转换电路，与3相比， 区别仅在于谐振电容上，3 (b)中的第一相谐振电容为Crl,第二相谐振电容为Cr2。图3(a)和图3(b)中，Lr为两个谐振转换电路单元中的谐振电感磁集成于同一磁芯形成的，具体的磁集成方式可以如图4所示将第一相谐振电感401设置在第一 E型磁芯403上，将第二相谐振电感402设置在第二 E型磁芯上404，设置方式具体可以为将谐振电感线圈绕在E型磁芯的中柱上，再将两个E型磁芯集成在一个I型磁芯405上，可以通过调整E型磁芯与I型磁芯之间的空气间隙来调整两相谐振电感之间的耦合系数，耦合系数的大小可以决定两相支路间的均流效果，耦合系数越大，均流效果越好，但是耦合系数过大，会影响谐振电路的性能，实际应用中，可以取两相谐振电感间的耦合电感量为单相电感量的O. 5% 5%。或者，将图4中的E型磁芯替换为PQ型磁性，磁集成谐振电感Lr的具体设置方式也可以为将第一相谐振电感设置在第一 PQ型磁芯上，将第二相谐振电感设置在第二 PQ型磁芯上，设置方式具体可以为将谐振电感线圈绕在PQ型磁芯的中柱上，再将两个PQ型磁芯集成在一个I型磁芯上，同样地，也可以通过调整PQ型磁芯与I型磁芯间的空气间隙来调整两相谐振电感之间的耦合系数。或者，磁集成谐振电感Lr的具体设置方式还可以如图5所示将第一 E型磁芯503和第二 E型磁芯504的相对设置,使得第一 E型磁芯的中柱与第二 E型磁芯的中柱相对,第一 E型磁芯的两个边柱与第二 E型磁芯的两个边柱分别相对，第一相谐振电感501和第二相谐振电感502分别设置在两个相对的边柱上，设置方式具体可以为将谐振电感线圈绕在E型磁芯的边柱上，边柱上设置空气间隙，可通过调整两个E 型磁芯中柱之间的空气间隙的长度来调整耦合系数。图3(a)和图3(b)所示的谐振转换电路中，两相谐振转换电路单元并联在直流电源上，两个谐振转换电路单元的原边开关器件的工作频率相同，工作相位相差90度，电能通过第一相变压器和第二相变压器的原边传递到次边，经过整流器件整流后，两相电流波形相位相差180°，使交流纹波电流相互抵消而大大降低，再经滤波电容C滤波后为负载R 供电。其中，在电流经过磁集成电感Lr时，会产生磁路耦合作用，从而使得两相支路上的电流值产生均流现象。为了验证本专利技术实施例所述的谐振转换电路的自均流效果，本实施例提供了以下电路的仿真实验表I仿真数据表\变量仿Lrl (谐振电感)Lr2 (谐振电感)Lml\ Lm2 (励磁电感)CrA Cr2 (谐振电容)Cr3\ Cr4 (谐振电容)K (集成电感耦合系数)仿真均流效果仿真I12uH12uH72uH100nF\ IOOnF100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金柱，潘灯海，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：