[發(fā)明專利]軟開關(guān)DC-DC變換器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310086555.8
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103219886A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許名朋;汪凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島炬豐光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 青島聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 37227
• 代理人: 王月玲;王中云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種軟開關(guān)DC-DC變換器。

背景技術(shù)

直流開關(guān)電源是具有直流變換器且輸出電壓穩(wěn)定或按照要求變化的直流電源，其輸入為直流電或交流電。直流開關(guān)電源的核心是DC-DC變換器，該變換器是將一種直流電轉(zhuǎn)換成另一種或多種直流電能的變換器，是開關(guān)電源的主要部件。目前市場上應(yīng)用的直流電源DC-DC變換器大多數(shù)采用硬開關(guān)電路，開關(guān)管和輸出整流二極管，都在硬開關(guān)的控制下工作，電壓和電流應(yīng)力都很大，開關(guān)噪聲也大，很容易對(duì)輸出電路造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有開關(guān)電源DC-DC變換器存在的輸出端干擾大、開關(guān)噪聲大等上述問題，提供了一種輸出噪音低、對(duì)負(fù)載干擾小的軟開關(guān)DC-DC變換器，該變換器可以大大減小開關(guān)管和二極管上的開關(guān)損耗，輸入對(duì)輸出影響小。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種軟開關(guān)DC-DC變換器，包括輸入部和輸出部，輸入部與輸出部之間通過變壓器T1耦合連接；輸入部包括LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路、LLC專用芯片IC1和隔離反饋電路，LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路包括LLC諧振電路和兩個(gè)MOS管Q1、Q2，LLC諧振電路和兩個(gè)MOS管Q1、Q2組成的半橋式電路結(jié)構(gòu)，隔離反饋電路包括光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2，變壓器T1原邊、光電耦合器的初級(jí)和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2串聯(lián)連接，且光電耦合器的次級(jí)與LLC專用芯片IC1連接；輸出部為與變壓器T1副邊連接的全波整流電路。

優(yōu)選的是，LLC諧振電路還連接有短路保護(hù)電路，該短路保護(hù)電路由耦合電容C4、二極管D3、二極管D4、電阻R9和電容C9組成的串并聯(lián)電路。

優(yōu)選的是，LLC諧振電路由變壓器T1原邊、諧振電感L2和諧振電容C2串聯(lián)組成。

優(yōu)選的是，變壓器T1原邊與副邊之間的距離至少為6mm。

優(yōu)選的是，隔離反饋電路還包括一個(gè)分壓電路，該分壓電路一端連接于光電耦合器的輸入端，一端連接在并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2的接地端。

優(yōu)選的是，分壓電路由分壓電阻R20、分壓電阻R21和分壓電阻R22串聯(lián)組成。

優(yōu)選的是，并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2采用TL431。

優(yōu)選的是，全波整流電路為由二極管D6、二極管D7、濾波電容C14和濾波電容C15組成的帶中心抽頭全波整流電路。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明輸入部與輸出部之間通過變壓器耦合連接，輸入部設(shè)置有半橋式LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路和隔離反饋電路，變壓器T1原邊開關(guān)管為零電壓導(dǎo)通，輸出整流二極管工作在零電流方式，開關(guān)管和二極管上的開關(guān)損耗大大減小，輸入對(duì)輸出的影響大大減小，輸出噪聲低，對(duì)負(fù)載干擾低；且變壓器T1的原邊與隔離反饋電路連接，輸入與輸出采用離線式反饋，既有反饋輸出電壓功能，又可以給LLC專用芯片IC1提供自舉供電，輸入端對(duì)輸出端隔離電壓大于AC8KV，變壓器T1原邊與副邊之間的距離至少為6mm，輸入對(duì)輸出電容小于3皮法，輸入端的干擾通過變壓器耦合到輸出端大大減小。本發(fā)明還設(shè)置有短路保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)了輸出端短路保護(hù)和輸出端欠壓保護(hù)的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明提供的一種軟開關(guān)DC-DC變換器，包括輸入部和輸出部，輸入部與輸出部之間通過變壓器T1耦合連接；輸入部包括LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路、LLC專用芯片IC1和隔離反饋電路，LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路包括LLC諧振電路和兩個(gè)MOS管Q1、Q2，LLC諧振電路和兩個(gè)MOS管Q1、Q2組成的半橋式電路結(jié)構(gòu)，隔離反饋電路包括光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2，變壓器T1原邊、光電耦合器的初級(jí)和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2串聯(lián)連接，且光電耦合器的次級(jí)與LLC專用芯片IC1連接；輸出部為與變壓器T1副邊連接的全波整流電路。

為了實(shí)現(xiàn)輸出端短路保護(hù)和輸出端欠壓保護(hù)，上述LLC諧振電路還連接有短路保護(hù)電路，該短路保護(hù)電路由耦合電容C4、二極管D3、二極管D4、電阻R9和電容C9組成的串并聯(lián)電路。

上述LLC諧振電路由變壓器T1原邊、諧振電感L2和諧振電容C2串聯(lián)組成。

為了實(shí)現(xiàn)輸入對(duì)輸出電容小于3皮法，變壓器T1原邊與副邊之間的距離至少為6mm。

為了給并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2提供2.5V的基準(zhǔn)電壓，上述隔離反饋電路還包括一個(gè)分壓電路，該分壓電路一端連接于光電耦合器的輸入端，一端連接在并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2的接地端。