[實(shí)用新型]基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920050529.9
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN201345619Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;肖文勛;張桂東
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02M7/515;H02M1/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及單級AC-DC變換器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器。

背景技術(shù)

目前LCD電源廣泛采用基于LLC串聯(lián)諧振的兩級AC-DC變換器，如圖1所示。在這種方案中，變換器分為兩個獨(dú)立的功率傳輸級。第一級是功率因數(shù)校正級，通過特定的控制策略使得輸入電流跟隨輸入電壓波形，使得輸入電流正弦化，提高功率因數(shù)，減少諧波含量。同時控制電路還對輸出電壓進(jìn)行反饋，對輸出電壓進(jìn)行初調(diào)。第二級是基于LLC串聯(lián)諧振的DC-DC變換級，第二級對第一級輸出電壓進(jìn)行細(xì)調(diào)，并且所有開關(guān)管均實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)。兩級AC-DC變換器可以獲得良好的電氣性能，如高功率因數(shù)、良好的電壓調(diào)節(jié)性能等。但是電路的元件數(shù)多，增加了成本和電路復(fù)雜性。

為降低兩級AC-DC變換器的成本，近年來提出了多種單級AC-DC變換器。單級AC-DC變換器將功率因數(shù)校正級和DC-DC變換級結(jié)合成一級，共用開關(guān)管，如圖2所示的基于LLC串聯(lián)諧振的單級AC-DC變換器。單級型AC-DC變換器在實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的同時，不用增加功率開關(guān)器件數(shù)和控制電路就能實(shí)現(xiàn)輸出電壓快速調(diào)節(jié)，減少了開關(guān)器件，簡化了電路的復(fù)雜性。一般的單級AC-DC變換器通過調(diào)節(jié)一個開關(guān)變量就可以同時實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正和輸出電壓調(diào)節(jié)功能，但是開關(guān)管要承受比較高的電壓應(yīng)力，不適用于寬輸入交流電壓范圍的LCD電源。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器，其由升降壓變換級和基于LLC串聯(lián)諧振的DC-DC變換級結(jié)合而得。本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器，其包括輸入濾波電路E，整流橋Q，電感L，第一電容C，第二電容C_r，第三電容C_O，第一開關(guān)管S₁，第二開關(guān)管S₂，第一二極管D_O1，第二二極管D_O2和第三二極管D；輸入濾波電路E與整流橋Q構(gòu)成輸入整流濾波電路；電感L、第一開關(guān)管S₁、第三二極管D和第一電容C構(gòu)成升降壓電路；第一二極管D_O1、第二二極管D_O2和第三電容C_O構(gòu)成輸出整流濾波電路；電感L的一端與第三二極管D的陰極、整流橋Q的共陰極連接；電感L的另一端與電容C的一端、第一開關(guān)管S₁的漏極連接；第一電容C的另一端與第三二極管D的陽極連接，再與第二開關(guān)管S₂的源極連接；第一開關(guān)管S₁的源極與整流橋Q的共陽極連接，然后再與第二開關(guān)管S₂的漏極連接。

上述的基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器，所述第一開關(guān)管S₁和第二開關(guān)管S₂均集成有體二極管和體電容；變壓器T集成有漏感L_r和勵磁電感L_m。

上述的基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器，所述第一開關(guān)管S₁、第二開關(guān)管S₂、第一電容C、第二電容C_r、變壓器T以及漏感L_r和勵磁電感L_m構(gòu)成LLC串聯(lián)諧振逆變電路；升降壓電路與LLC串聯(lián)諧振逆變電路共用第一開關(guān)管S₁。

上述的基于LLC串聯(lián)諧振的低電壓應(yīng)力單級AC-DC變換器，第一開關(guān)管S₁的漏極、電感L的一端與第一電容C的一端連接；第一開關(guān)管S₁的源極、第二開關(guān)管S₂的漏極與第二電容C_r的一端連接，然后再與整流橋Q的共陽極連接；第二開關(guān)管S₂的源極、第一電容C的另一端與漏感L_r的一端連接，然后再與第三二極管D的陽極連接；第二電容C_r的另一端與變壓器T的同名端連接。