[發(fā)明專利]一種提高LLC諧振電路電壓輸入范圍的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810610344.2
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108683339B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設計）人: 秦會斌;吳建鋒;秦宏帥;華詠竹;楊勝英;徐志望;陳志飛
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 33233 浙江永鼎律師事務所
• 代理人: 雷仕榮

本發(fā)明公開了一種提高LLC諧振電路電壓輸入范圍的方法，包括以下步驟：在LLC諧振電路的LLC變壓器T1的次級輸出端設置多個繞組分別形成第一輸出回路和第二輸出回路；通過第一MOS管Q1的導通或斷開實現(xiàn)切換第一輸出回路或第二輸出回路作為輸出端；設置信號控制電路，以根據(jù)前級功率因數(shù)校正電路輸出的電壓V_OPFC控制所述第一MOS管Q1接通第一輸出回路或者第二輸出回路至輸出端；本發(fā)明通過改變LLC變壓器的匝比，并且在一定頻率范圍內(nèi)，通過改變匝比實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出；通過增加變壓器的輸出，提高輸入電壓的范圍。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及電源技術(shù)領域，尤其涉及一種提高LLC諧振電路電壓輸入范圍的方法。

背景技術(shù)

在光伏電池、光伏電池、燃料電池和電動汽車鋰電池等各類電源設備應用中，由于其輸入電壓范圍變化大，需要寬輸入范圍的LLC諧振變換電路，LLC變換電路作為電源拓撲具有零電壓導通和零電流關(guān)斷等功能，可以實現(xiàn)非常高的效率。但其輸入電壓的范圍具有一定的限制。

為了實現(xiàn)LLC的寬電壓輸入，傳統(tǒng)方法有如下三種：

(1)LLC諧振變換器的頻率的變化范圍變的更大。

(2)減小LLC諧振變換器的k值，k值越小變壓器的增益變化范圍就越大。

(3)在LLC輸入端增加一個升壓轉(zhuǎn)換器，當輸入電壓低于某個范圍時使輸入的電壓升高的LLC的輸入范圍內(nèi)。

上述的方法都存在著一定的缺陷：當LLC的頻率具有很大的變化范圍時，如果工作頻率向下遠離諧振頻率時，就會導致更大的循環(huán)電流、磁化器件的體積和更低的效率；為了減小k值，則會導致更大的諧振電感L_R或更小的激勵電感Lm，卻大大降低了LLC諧振變換器的效率；在LLC輸入端增加一個升壓轉(zhuǎn)換器將會導致電源的體積和成本都很高。

故，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實有必要提出一種技術(shù)方案以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種提高LLC諧振電路電壓輸入范圍的方法，利用MOS管和具有兩端輸出的變壓器，從而將輸入電壓低的匝比變大，有效改善了LLC的性能，同時減小LLC變換器的體積和重量。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種提高LLC諧振電路電壓輸入范圍的方法，包括以下步驟：

在LLC諧振電路的LLC變壓器T1的次級輸出端設置多個繞組分別形成第一輸出回路和第二輸出回路；

通過第一MOS管Q1的導通或斷開實現(xiàn)切換第一輸出回路或第二輸出回路作為輸出端；

設置信號控制電路，以根據(jù)前級功率因數(shù)校正電路輸出的電壓V_OPFC控制所述第一MOS管Q1接通第一輸出回路或者第二輸出回路至輸出端；

所述LLC諧振電路包括第一芯片U1、第一MOS管Q1、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、LLC變壓器T1、信號控制電路和LLC反饋電路，其中，所述LLC變壓器T1的次級輸出端至少設置4個繞組分別形成第一輸出回路和第二輸出回路，所述信號控制電路與第一MOS管Q1的柵極相連接，用于根據(jù)前級功率因數(shù)校正電路輸出的電壓V_OPFC控制所述第一MOS管Q1接通第一輸出回路或者第二輸出回路至輸出端；所述LLC反饋電路用于反饋輸出端電壓信號至第一芯片U1；