[發明專利]一種復合橋式雙輸出LLC諧振變換器

有效

• 申請號: 201711474947.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108183614B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 管春;婁哲理;龍江航;王俊杰
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 張學平

本發明涉及一種復合橋式雙輸出LLC諧振變換器，解決的是功率器件的數量多、成本高的技術問題，通過采用包括依次連接的輸入源Uin、開關網絡、諧振網絡、變壓器、整流濾波網絡、負載，變壓隔包括第一變壓器T1和第二變壓器T2，第一變壓器由兩個原邊繞組Np1、Np2和副邊繞組Ns1構成，第二變壓器由原邊繞組Np3和副邊繞組Ns2構成；開關網絡包括第一開關管Q1、第二開關管Q2、第三開關管Q3及第四開關管Q4；整流濾波網絡包括第一整流濾波網絡與第二整流濾波網絡；負載包括第一負載為Ro1與第二負載為Ro2的技術方案，較好的解決了該問題，可用于通信、航空航天、新能源并網、電動汽車、LED照明等領域。

技術領域

本發明涉及電力電子功率變換應用領域，具體涉及一種復合橋式雙輸出LLC諧振變換器。

背景技術

近年來，隨著全球能源危機、環境污染等問題突顯。如何高效地利用電力能源，已經成為當今學術界的一個重要研究議題。DC/DC作為電網與負載的接口，其目的是為了高效地為各種用電設備提供高質量的電能。三元件諧振型直流–直流變換器在20世紀90年代初就被歸納提出，但由于控制復雜加上當時沒有合適的變頻控制集成芯片而未被更深入研究及廣泛應用。近年來，由于以移相全橋電路為代表的中大功率隔離型軟開關直流–直流變換器的循環電流損耗及占空比丟失的瓶頸問題無法徹底解決，再加上移相全橋電路需要輸出濾波電感并帶來了整流二極管耐壓需求較高的問題，使得學術界及工業界都對能夠實現功率管全軟開關工作的LLC諧振型電路重新重視起來。適合不同場合的半橋式、全橋式三電平式和全橋三電平式LLC諧振型電路，以及適合高壓輸出多路輸出的LLC諧振型電路得到深入研究。

LLC諧振變換器是在傳統LC二階諧振變換器的基礎上增加一個并聯諧振電感改進而來的，相對于普通串聯、并聯諧振變換器在特性上有明顯改善。諧振變換器是以諧振電路為基本變換單元，利用電路發生諧振時，電流或電壓周期性地過零點，使得開關器件在零電壓或者零電流條件下開通或者關斷，從而實現軟開關，達到降低開關損耗的目的。在航空航天、汽車、醫療、計算機、通信系統等實際工程技術領域的應用中，為了滿足不同負載供電的電壓電流需求，經常需要采用雙輸出電源。

現有的雙輸出LLC諧振變換器至少采用8個功率型器件，存在變換器所用功率器件的數量多、成本高、變換器控制復雜、變換器效率低的技術問題。因此，提供一種能夠解決上述問題的雙輸出LLC諧振變換器就很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的功率器件的數量多、成本高的技術問題。提供一種新的復合橋式雙輸出LLC諧振變換器，該復合橋式雙輸出LLC諧振變換器具有功率器件的數量少、成本低、變換器控制簡單、變換器效率高的的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種復合橋式雙輸出LLC諧振變換器，所述復合橋式雙輸出LLC諧振變換器包括依次連接的輸入源Uin、開關網絡、諧振網絡、變壓器、整流濾波網絡、負載；所述變壓隔包括第一變壓器T1和第二變壓器T2，第一變壓器由兩個原邊繞組Np1、Np2和副邊繞組Ns1構成，第二變壓器由原邊繞組Np3和副邊繞組Ns2構成；所述開關網絡包括第一開關管Q1、第二開關管Q2、第三開關管Q3及第四開關管Q4；所述整流濾波網絡包括第一整流濾波網絡與第二整流濾波網絡；所述負載包括第一負載為Ro1與第二負載為Ro2；所述諧振網絡包括與開關網絡連接的第一諧振腔、第二諧振腔與第三諧振腔；所述第一諧振腔由第一諧振電容Cr1、第一諧振電感Lr1、第一勵磁電感Lm1構成；第二諧振腔由第二諧振電容Cr2、第二諧振電感Lr2、第二勵磁電感Lm2構成；第三諧振腔由第三諧振電容Cr3、第三諧振電感Lr3、第三勵磁電感Lm3構成。