[發明專利]一種半橋LLCPFM變頻電路及其控制方法

無效

• 申請號: 201310688066.X
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103633850A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 馬玉山;李民英;王一博
• 申請（專利權）人: 廣東志成冠軍集團有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/36
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及電力變換技術領域，尤其涉及一種半橋LLCPFM變頻電路及其控制方法。

背景技術

隨著開關電源的發展，軟開關技術得到了廣泛的發展和應用，現已研究出了不少高效率的電路拓撲，主要有諧振型的軟開關拓撲和PWM型的軟開關拓撲。近幾年來，隨著半導體器件制造技術的發展，開關管的導通電阻，寄生電容和反向恢復時間越來越小，這為諧振變換器的發展提供了又一次機遇。如何利用諧振電路實現軟開關變換，從而提高開關電源的效率成了目前人們迫切希望解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種半橋LLCPFM變頻電路及其控制方法，采用電氣對稱拓撲結構，實現了高效、快速的半橋軟開關變換，電路體積小且穩定性高。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，提供一種半橋LLCPFM變頻電路，包括開關電路、LLC諧振電路和整流輸出電路；

所述開關電路由兩組半橋子模塊級聯而成，每組半橋子模塊包括2個MOSFET管，兩組半橋子模塊的中間節點連接LLC諧振電路的電壓輸入側，LLC諧振電路的電壓輸出側連接整流輸出電路，兩組半橋子模塊的的控制極分別連接輸入的一對相位互補的開關信號。

其中，所述兩組半橋子模塊中的一組半橋子模塊包括MOSFET管S1-1和MOSFET管S1-2，其中MOSFET管S1-1的漏極連接開關信號的正極輸入端，MOSFET管S1-1的源極連接MOSFET管S1-2的漏極，MOSFET管S1-2的源極連接中間節點；MOSFET管S1-1的柵極連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接MOSFET管S1-1的源極；MOSFET管S1-2的柵極連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接MOSFET管S1-2的源極；

所述兩組半橋子模塊中的另一組半橋子模塊包括MOSFET管S2-1和MOSFET管S2-2，其中MOSFET管S2-1的漏極連接中間節點，MOSFET管S2-1的源極連接MOSFET管S2-2的漏極，MOSFET管S2-2的源極連接開關信號的負極輸入端；MOSFET管S2-1的柵極連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接MOSFET管S2-1的源極；MOSFET管S2-2的柵極連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端連接MOSFET管S2-2的源極。

其中，所述LLC諧振電路包括諧振電容CS1、諧振電容CS2、諧振電感LR和主變壓器TR，主變壓器TR集成有漏感Ls和激磁電感Lm，其中，諧振電感LR的輸入端連接中間節點，諧振電感LR的輸出端連接主變壓器TR的原邊繞組的一端，主變壓器TR的原邊繞組的另一端分別連接諧振電容CS1的一端和諧振電容CS2的一端，諧振電容CS1的另一端連接開關信號的正極輸入端，諧振電容CS2的另一端連接開關信號的負極輸入端，主變壓器TR的副邊繞組連接整流輸出電路。

其中，所述整流輸出電路包括輸出電容C8、輸出電容C9、二極管D1-1、二極管D1-2、二極管D2-1和二極管D2-2，其中，主變壓器TR的副邊繞組的一端分別連接二極管D2-1的陰極和二極管D1-1的陽極；主變壓器TR的副邊繞組的另一端分別連接二極管D1-2的陰極和二極管D2-2的陽極，二極管D2-1的陽極和二極管D1-2的陽極分別連接輸出電容C8的一端，二極管D1-1的陰極和二極管D2-2的陰極分別連接輸出電容C8的另一端，輸出電容C8和輸出電容C9并聯，輸出電容C9的兩端還并聯負載，從而產生輸出電壓。

其中，所述諧振電容CS1并聯二極管D2，諧振電容CS2并聯二極管D3。

其中，所述二極管D1-1的陰極還連接電容C5的一端，電容C5的另一端通過電阻R4連接二極管D1-1的陽極；

所述二極管D2-1的陰極還連接電容C11的一端，電容C11的另一端通過電阻R5連接二極管D2-1的陽極；

所述二極管D2-2的陰極還連接電容C10的一端，電容C10的另一端通過電阻R7連接二極管D2-2的陽極；

所述二極管D1-2的陰極還連接電容C12的一端，電容C12的另一端通過電阻R6連接二極管D1-2的陽極。

其中，所述輸出電容C9還并聯輸出電容CF。

其中，所述開關信號的正極輸入端通過電容C7接地，開關信號的負極輸入端通過電容C6接地。