本发明专利技术提供一种高效率多路输出直直变换器，它包括LLC谐振变换器（1），隔离型直直变换器(2)及控制电路（8），所述LLC谐振变换器（1）输入端与所述隔离型直直变换器（2）输入串联在输入直流电源电路中，LLC谐振变换器(1)输出端为多路且有一路与所述直直变换器(2)输出并联。本发明专利技术提供的电路拓扑可以使主功率电路LLC谐振变换器（1）定频率开环工作在最高效率点，效率高控制简单，通过控制次功率电路隔离型直直变换（2）使输出电压稳定，同时选择最优母线电压，可以有效地提高整机效率，适合应用在服务器电源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于服务器电源系统中的高效率多路输出直直变换器，属于功率电子变换的范畴。
技术介绍
跨入21世纪后，人们走进了一个崭新的信息传递、交换及指令的社会，工作、生活方式及娱乐处于巨大的变革之中，通讯成为人与人交往不可缺少的手段。通讯的多样化朝着快速、逼真、节省资源的方向发展，作为硬件环境，个人电脑和服务器将成为通讯网络必备的基本设施。网络建设及计算机领域产品走势日趋模块化、标准化，并以积木式结构组成分布式供电系统。服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。ATX标准使用较为普遍，主要用于台式机、工作站和低端服务器，目前使用较普遍的ATX电源标准是ATX12V2.0、2.2、2.3版本电源，输出电压主要有+12V，+5V，+3.3V，-12V，+5VSB。服务器电源从输入到负载输出主要有功率因素校正电路，前端直直变换电路以及载荷点变换电路。在这三级变换器中，由于前端直直变换电路输入为高压小电流，输出为低压大电流，所以它是提高效率的最主要考虑部分。为了提高效率，考虑高压小电流输入，低压大电流输出，提出的前端直直变换器的拓扑主要有有源箝位正激变换器、不对称半桥变换、移相全桥变换器以及LLC谐振变换器。G.A.Karvelis, M.D.Manolarou, P.Malatestas, S.N.Manias.“Analysisand design of no n-dissipative active clamp for forward converters，，.IEEProc.Electr.Power App1.2001, 148 (5):419-424 就有源箝位正激变换器进行了详细的分析和设计，并用实验进行了验证。有源箝位正激变换器能实现零电压开通，但是开关管的电压应力高于输入电压，很大程度上约束了器件的选择；在其他拓扑中可以降低开关管电压应力，适合器件的选择；In-Ho Cho, Kyu-Min Cho, Jong-ffoo Kim, Gun-WooMoon.，，A New Phase-Shifted Full-Bridge Converter With Maximum Duty Operationfor Server Power System.1EEE Transactions on Power Electronics, 2011,26(12):3491-3500对传统移相全桥拓扑进行了改进，使变换器在正常工作和停顿情况下都能工作在0.5的理想占空比，同时保留了移相全桥零电压开通的特性，从而减小了原边导通损耗提高了变换器效率，并通过设计IkW样机进行了验证。但移相全桥变换器在轻载时是硬开关，效率较低，很难满足80PLUS金牌标准提出的20%负载的条件。相比于其他拓扑，LLC谐振变换器结构简单，可在全负载范围能实现开关管的零电压开通和副边整流二极管的零电流关断。然而，LLC谐振变换器在变频控制时磁性元件较难设计，在定频控制时会使整流二极管应力增加，同时会产生环流。如何进一步提高前端直直变换器的效率，功率密度等，成为服务器电源设计和研究的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提高服务器电源中高压直流母线电压到负载输出的转换效率，从而提高整机效率。在ATX12V电源的基础上，结合LLC谐振变换器、隔离型直直变换器的优点，提出了一种适用于服务器电源系统中的高效率多路输出直流变换器及其控制方法，同时通过选择最优低压直流母线电压，使变换器的效率得到提升，以实现服务器电源整机效率的提闻。本专利技术提供一种适用于服务器电源系统中的高效率多路输出直流变换器。本专利技术的目的是通过以下方案实施的: 一种高效率多路输出直直变换器，它包括LLC谐振变换器(1)，隔离型直直变换器(2)及控制电路(8)，其特征在于:所述LLC谐振变换器(I)输入端与所述隔离型直直变换器(2)输入串联在输入直流电源电路中，LLC谐振变换器(I)输出端为多路且有一路与所述直直变换器(2)输出并联，其中LLC谐振变换器(I)由分压电容(3-1)、逆变桥(4)、LLC谐振网络(5)、多路输出变压器(6)、多组副边整流滤波网络(7)顺次连接而成；控制电路(8)输入端与所述隔离型直直变换器(2)输出端相连，输出端与LLC谐振变换器(I)中的逆变桥(3)和所述隔离型直直变换器(2)原边开关管驱动电路相连。所述隔离型直直变换器(2)由原边开关管电路、变压器、副边整流滤波网络、电容和电阻依次连接而成。所述LL C谐振变换器(1)输入端与所述隔离型直直变换器(2)输入分别通过分压电容(3-1)和分压电容(3-2)串联在输入直流电源电路中。所述LLC谐振变换器(1)的逆变桥(4)采用全桥逆变桥或半桥逆变桥。所述LLC谐振变换器(1)的多路输出变压器(6)采用两路输出或者两路以上输出。所述LLC谐振变换器(1)的副边整流滤波网络(7)为整流桥与滤波电容顺次连接，整流方式采用全波整流，半波整流或桥式整流。所述LLC谐振变换器(1)的副边采用同步整流。所述隔离型直直变换器(2)为带隔离变压器的直直变换器。LLC谐振变换器的输入电压Vjnl占输入直流电源Vjn的百分比为85°/Γ95%。所述LLC谐振变换器(1)占据绝大部分功率(85°/Γ95%)。通过隔离型直直变换器闭环控制使输出电压L稳压，然后通过LLC谐振变换器1)的多路输出变压器(6)匝比关系确定Κ.μ以及各路输出，设计LLC谐振变换器多路输出变压器(6)的匝比以使得V.#等于85% 95%，以实现功率分配。所述LLC谐振变换器(1)定频率开环工作，所述隔离型直直变换器(2 )闭环控制，输出稳压。本专利技术与现有技术相比的主要技术特点是: 通过LLC谐振变换器与隔离型直直变换器的输入串联输出并联，同时LLC谐振变换器占据绝大部分功率(859Γ9590 ;将LLC谐振变换器的输出电压交由隔离型直直变换器来控制，以实现LLC谐振变换器始终运行在最高效率点，效率高控制简单；其他路输出采用匝比关系粗略确定，不必精确控制，通过选择最优母线电压，在所述多路输出直直变换器效率变化不大的情况下，提高了后级负载点变换器的效率，以实现整机效率的提升。适用于服务器电源系统。附图说明附图1是本专利技术在服务器电源系统中的结构 附图2是本专利技术的多路输出直直变换器结构框 附图3是本专利技术的一种多路输出直直变换器拓扑的简化分析 附图4是本专利技术的一种多路输出直直变换器拓扑两路输出的简化分析 附图5是本专利技术的主电路拓扑； 附图6是本专利技术实施实例两路输出电路拓扑； 附图7是本专利技术实施实例三路输出电路拓扑； 附图8是本专利技术的一种驱动电路示意 上述附图中的主要符号名称:匕一输入直流电源；KiM，Ki/32—LLC谐振变换器的输入电压，隔离型直直变换器输入电压\Cin:Cin2一输入分压电容'Lr一原边谐振电感'Cr一原边谐振电感一原边励磁电感一原边谐振电流一原边励磁电流—原边变压器输入电流xNp, —变压器原边和副边的匝数必 0—开关管'D1 4一寄生二极管；CTG—寄生电容 'SR:SRn ；V0l, V02, Kiffl—输出电压，101,102, 1n, I1, J2—输出电流，Vpulse 为数字电路生成的脉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效率多路输出直直变换器，它包括LLC谐振变换器（1），隔离型直直变换器(2)及控制电路（8），其特征在于：所述LLC谐振变换器（1）输入端与所述隔离型直直变换器（2）输入串联在输入直流电源电路中，LLC谐振变换器(1)输出端为多路且有一路与所述直直变换器(2)输出并联，其中LLC谐振变换器（1）由分压电容（3?1）、逆变桥（4）、LLC谐振网络（5）、多路输出变压器（6）、多组副边整流滤波网络（7）顺次连接而成；控制电路（8）输入端与所述隔离型直直变换器（2）输出端相连，输出端与LLC谐振变换器（1）中的逆变桥（3）和所述隔离型直直变换器（2）原边开关管驱动电路相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任小永，张强，陈乾宏，庞振进，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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