[發明專利]LLC諧振型推挽正激變換拓撲

無效

• 申請號: 201110441008.8
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102497108A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 鄧翔;趙國慶;陳杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M3/337
• 分類號: H02M3/337
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種LLC諧振型推挽正激變換拓撲。屬于DC/DC變換的拓撲發明，主要技術領域為開關電源、低壓大電流輸入等領域。?

背景技術

在現代生產生活中，隨著電力電子技術的發展，DC/DC變換器被廣泛地應用于各種電力電子系統供電設備，以滿足用電負載對供電質量的各類要求。現今，開關電源變換器的發展發現高功率密度、高效率、低成本、小體積，低EMI。?

現有技術中，開關電源拓撲有很多。如正激、反激、半橋、全橋、推挽等。附圖1為現有的推挽正激電路。變壓器副邊Ns的同名端直接連接到D1的陽極、D3的陰極一端；另一端連接到D2的陽極一端、D4的陰極一端。D1的陽極一端、D2的陽極一端連接并與濾波電感L1的一端串聯，濾波電感另一端連接到輸出濾波電容C3的正端作為輸出的正。D3的陽極一端、D4的陽極一端連接到輸出濾波C3的負端作為輸出的負。這樣的拓撲結構不能實現主功率開關管S1、S2的軟開關。圖1中Ds1、Ds2分別為功率開關管S1、S2的體寄生二極管。由于二極管的反向恢復及其工作在高頻狀態下，整流二極管上會有比較大的電壓尖峰。實際應用中需要添加針對二極管關斷尖峰的吸收電路，如RC或CDD等。?

本發明在副邊添加諧振電感Lr、諧振電容Cr。通過設計合適的Lr、Cr即可實現二極管和主功率管的軟開關，并且不需要濾波電感L1。可有效的抑制二極管上的電壓尖峰，減少了損耗和EMI噪音，可獲得比較高的效率。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種LLC諧振型推挽正激變換拓撲，具有可以抑制和消除傳統推挽正激電路中副邊整流二極管上的尖峰電壓、去掉副邊整流電路的濾波電感、實現主功率開關管的軟開關等優點。?

本發明是通過以下技術方案實現的：提出一種LLC諧振型推挽正激變換拓撲，借助在推挽正激電路中變壓器副邊串聯諧振電感、諧振電容來抑制和消除副邊整流二極管尖峰電壓，實現功率開關管軟開關，高效率實現直流到直流的電能轉換。?

本發明所述的LLC諧振型推挽正激變換拓撲采用電路實現的，包括電壓源Vin，主功率開關管S1和S2，輸入濾波電容Cin，包含Np1、Np2、Ns3個繞組的變壓器，諧振電感Lr，諧振電容Cr，整流二極管D1、D2、D3、D4，輸出濾波電容C3、負載電阻RL。電路的連接關系為：電壓源Vin與輸入濾波電容Cin?并聯，電壓源的正端與Cin的正端連接，電壓源負端與Cin的負端連接。Np1的同名端連接箝位電容C的一端與功率管S1的漏極；Np1的異名端連接輸入電容Cin正端、功率管S2的漏極。功率管S2的源極連接Np2的同名端、箝位電容C的另一端。Np2的異名端連接S1的源極、輸入電容Cin的負端。副邊Ns的同名端連接諧振電感Lr的一端，Lr的另一端連接諧振電容Cr的一端，諧振電感Lr與諧振電容Cr串聯。諧振電容Cr的另一端連接D1的陽極一端、D3的陰極一端；Ns的異名端連接D2的陽極一端、D4的陰極一端。D1的陰極一端、D2的陰極一端連接輸出濾波電容C的正端；輸出電容C的負端連接D3的陰極一端、D4的陽極一端。D1、D2、D3、D4構成整流橋結構。輸出濾波電容C與負載電阻RL并聯。輸出濾波電容C的正端作為輸出電壓的正端，輸出濾波電容C的負端作為輸出電壓的負端。?

附圖說明

附圖1是推挽正激拓撲結構圖?

附圖2是本發明拓撲結構圖?

附圖3是本發明拓撲模態時序圖。圖中Vgs1為功率管S1的驅動信號波形，Vgs2為功率管S2的驅動信號波形，Vds1為功率管S1的漏源極電壓波形，Vds2為功率管S2的漏源極電壓波形，iLr為諧振電感Lr電流，VD1為整流管D1兩邊電壓波形，iD1為流過D1的電流波形；VD2為整流管D2兩邊電壓波形，iD2為流過D2的電流波形。?

具體實施方式