[實(shí)用新型]一種LC諧振電源的結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320149412.2
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN203135738U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李云孝;楊連軍
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門翰普電子有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種LC諧振電源的結(jié)構(gòu)，該諧振電源適用于電動汽車電池充電、電動自行車電池充電、電解水電源、電鍍電源、臭氧發(fā)生器、負(fù)離子發(fā)生器供電。

背景技術(shù)

一般電動汽車電池充電電源、電動自行車電池充電電源、電解水電源、電鍍電源、臭氧發(fā)生器電源、負(fù)離子發(fā)生器電源普遍采用反激式、正激式、半橋式、全橋式等工作結(jié)構(gòu)。此電路結(jié)構(gòu)都將交流電整流后經(jīng)電解電容濾波輸出一個平穩(wěn)的直流電壓，而且這個電解電容隨電源設(shè)計(jì)功率增大容量隨之增大。在許多應(yīng)用領(lǐng)域中我們知道電解電容是一個比較容易損壞的器件，特別是在高溫高壓工作情況及易造成失效，引起整個電源的損壞。上述電路結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體開關(guān)器件都工作在硬開關(guān)的狀態(tài)，開關(guān)損耗比較大，影響了電源輸出效率。此結(jié)構(gòu)工作時(shí)電源輸入功率因素也比較低，正常不加有源PFC調(diào)整電路，PF值只有0.7左右，而不加PFC調(diào)整電路會對輸入電網(wǎng)造成一定的損耗。正常加入有源PFC調(diào)整電路PF才可以達(dá)到0.95以上，但加入PFC調(diào)整電路設(shè)計(jì)成本將隨之增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種LC諧振電源的結(jié)構(gòu)，其方案半導(dǎo)體開關(guān)器件工作在軟開關(guān)狀態(tài)，可提高電源工作效率。交流輸入無電解電容濾波，可提高電源的可靠性。交流輸入無需另加PFC調(diào)整電路功率因素可達(dá)0.95以上，降低了對輸入電網(wǎng)的損耗也降低了設(shè)計(jì)成本。其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案如下：

一種LC諧振電源的結(jié)構(gòu)，包括：

LC諧振回路，包括相并聯(lián)的一電容和一線圈，該LC諧振回路串聯(lián)于半導(dǎo)體開關(guān)器件的電流輸出回路中；該半導(dǎo)體開關(guān)器件的控制極連接于一驅(qū)動模塊；所述線圈位于一輸出變壓器的初級；

同步模塊，該同步模塊通過兩個電壓檢測端分別連接所述LC諧振回路的兩端，并具有一輸出電壓檢測結(jié)果的同步端；

積分模塊，該積分模塊連接于所述同步端，并具有一受該同步端觸發(fā)而輸出一積分信號的積分端；以及

比較模塊，具有兩個輸入端，分別連接所述積分端和一箝位信號端；該比較模塊的輸出端連接所述驅(qū)動模塊。此方案中，半導(dǎo)體開關(guān)器件可以為IGBT、晶體開關(guān)管和開關(guān)MOS管均可。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選者，可以有如下的方式：

LC諧振回路所在的振蕩電路形式可以多種多樣，可以是單管LC諧振式、半橋LC諧振式、雙管LC諧振式或全橋LC諧振式，其中，

單管LC諧振式電路，包括單個所述半導(dǎo)體開關(guān)器件，并且該LC諧振回路的一端連接于具有全波整流波形的電源端；另一端連接一半導(dǎo)體開關(guān)器件的電流輸入極；該半導(dǎo)體開關(guān)器件的電流輸出極接地。

半橋LC諧振式電路包括兩個所述半導(dǎo)體開關(guān)器件，

該半導(dǎo)體開關(guān)器件的電流輸入極和電流輸出極同向串聯(lián)后連接于具有全波整流波形的電源端；并且該LC諧振回路的一端連接于所述電源端；另一端連接所述半導(dǎo)體開關(guān)器件電流輸入極與電流輸出極的串聯(lián)點(diǎn)。

雙管LC諧振式電路包括兩個所述半導(dǎo)體開關(guān)器件，該半導(dǎo)體開關(guān)器件的電流輸入極和電流輸出極同向串聯(lián)，再與一電容串聯(lián)后，連接于具有全波整流波形的電源端；并且該LC諧振回路的一端連接于所述電源端；另一端連接所述半導(dǎo)體開關(guān)器件電流輸入極與電流輸出極的串聯(lián)點(diǎn)。

全橋LC諧振式電路包括四個所述半導(dǎo)體開關(guān)器件，該半導(dǎo)體開關(guān)器件兩兩通過其電流輸入極和電流輸出極相串聯(lián)，各自兩兩串聯(lián)后都連接于具有全波形整流波形的電源端；并且該LC諧振回路的兩端各自連接在兩兩串聯(lián)的半導(dǎo)體開關(guān)器件的串聯(lián)點(diǎn)。

較佳實(shí)施例中，另有一保護(hù)模塊，該保護(hù)模塊的輸入端連接于該半導(dǎo)體開關(guān)器件的電流輸入極，其輸出端連通所述箝位信號端。較佳實(shí)施例中，所述保護(hù)模塊包括一分壓網(wǎng)絡(luò)，連接于該保護(hù)模塊的輸入端與地之間，其分壓點(diǎn)連接比較器U1D的負(fù)輸入端；該比較器U1D的正輸入端連接于一參考電壓端；比較器U1D的輸出端作為該保護(hù)模塊的輸出端。

較佳實(shí)施例中，所述積分模塊包括電阻R16，R17，二極管D3和電容C9；其中C9和R16的一端相連并連接所述同步端；R16的另一端接電源正極，C9的另一端為所述積分端；二極管D3反向連接于電源正極和積分端之間，R17與D3并聯(lián)。

較佳實(shí)施例中，所述驅(qū)動模塊包括：推挽方式連接的晶體管Q1和Q2，此二者基極相連與所述比較模塊的輸出端相連接，同時(shí)通過一電阻R1接地；Q1和Q2的發(fā)射極相連并通過一電阻R2連接所述半導(dǎo)體開關(guān)器件的控制極；在半導(dǎo)體開關(guān)器件的控制極與地之間具有電阻R3和穩(wěn)壓管ZD1。

較佳實(shí)施例中，包括一LC濾波器，該LC濾波器包括電感L1和電容C1；其中L1的一端連接一整流橋的輸出正極，另一端作為所述電源端。