[實用新型]一種升壓型LLC諧振變換器

有效

• 申請號: 201220498956.5
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN202818111U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 羅治軍;尹強;李智輝;劉輝勇;趙成功;魏眾;陳俊凱;姜龍華;孫敬國;薛亮
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司;許繼集團有限公司;許繼電源有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本實用新型涉及電源控制技術領域，特別是一種升壓型LLC諧振變換器。

背景技術

隨著電力電子技術及MOSFET、IGBT等功率開關器件的飛速發展，電動汽車、光伏及風電等新能源的發展和應用，要求電動汽車充放電裝置、光伏并網變流器等電能變換裝置向高頻化、高效率、高功率密度、模塊化的方向發展。LLC諧振技術正好滿足以上要求，但現有的LLC諧振技術以降壓型的較多，這一技術不能滿足電動汽車充電、換電、放電、儲電的發展，現在需要將動力鋰電池的較低電壓（大概60——90VDC）逆變成單相22OVAC或者三相380VA04、pjgmC較高的交流電并回饋到電網，實現電網削峰填谷的要求。現有技術中，多采用升壓變壓器構成升壓型DC/DC變換器，但是變壓器參數與諧振電感參數難于實現匹配，變壓器工藝要求特別苛刻，且變壓器一致性很難保障，滿足不了批量生產的要求，損耗也將增加。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種升壓型LLC諧振變換器，由于不采用升壓變壓器，能夠避免采用升壓變壓器的各種問題。

為實現上述目的，本實用新型的方案是：一種升壓型LLC諧振變換器，包括一個全橋逆變器，其輸出端通過諧振電感、諧振電容連接至少兩個變壓器并聯的原邊，所述各變壓器的副邊均連接對應的橋式整流電路，各橋式整流電路的輸出串聯后連接負載。

所述橋式整流電路為不控全橋整流電路。所述各不控全橋整流電路串聯后通過濾波電路連接負載。

本實用新型通過變壓器原邊并聯，副邊整流輸出串聯后接濾波電路，在不使用升壓變壓器的情況下實現了輸出升壓。對于電池充放電裝置、光伏并網發電、電力電子產品變換技術領域中的升壓諧振具有實際意義。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖；

圖2為fm<f<fs時電流電壓變化分段示意圖；

圖3為f=fs時電流電壓變化分段示意圖；

圖4為f>fs時電流電壓變化分段示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

一種升壓型LLC諧振變換器電路，H橋逆變器包括：?MOS開關管Q1、Q2、Q3、Q4，輸出端設有諧振電容Cr、諧振電感Lr、變壓器T1、變壓器T2；兩變壓器的原邊并聯，副邊對應連接全橋不控整流電路（D5——D12），兩整流電路的輸出串聯，通過濾波電路（電解電容E1、薄膜電容C1）連接負載R1。

作為其他實施方式，為了獲得更高的輸出電壓，可以將更多變壓器的原本并聯起來，并且分別對應設置整流電路，將整流電路的輸出串聯以活動更高的電壓。

工作原理：?fm為Cr和Lr兩者諧振頻率，fs為Cr、Lr及Lm三者諧振頻率，ir為諧振電流，im為勵磁電流。

圖2為fm<f<fs時電流電壓變化分段示意圖。在TO——T1階段，Q2和Q3關閉，Q1和Q4的體二極管導通，副邊整流二極管D5、D8、D9、D12也開始導通；在T1——T2階段，T1時刻，Q1和Q4零電壓開通，直到ir=im的時候，副邊整流二極管D5、D8、D9、D12零電流關斷；在T2——T3階段，隨著D5、D8、D9、D12的關斷，勵磁電感Lm參與諧振，此時諧振電流可近似認為不變；在T3——T4階段，T3時刻關斷Q1和Q4，諧振電流給Q1和Q4的結電容充電，同時給Q2和Q3的結電容放電；重復對稱于Q1和Q4的工作過程。

圖3為f=fs時電流電壓變化分段示意圖。在TO——T1階段，Q2和Q3關閉，Q1和Q4的體二極管導通，副邊整流二極管D5、D8、D9、D12也開始導通；在T1——T2階段，T1時刻，Q1和Q4零電壓開通，直到ir=im的時候，副邊整流二極管D5、D8、D9、D12零電流關斷；在T2——T3階段，T2時刻關斷Q1和Q4，諧振電流給Q1和Q4的結電容充電，同時給Q2和Q3的結電容放電；重復對稱于Q1和Q4的工作過程。