[發(fā)明專利]LLC諧振變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810744843.0
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108923658B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于磊;張寶英;王雙;谷文旗;金言;謝旭;付啟;韓宇龍;米春泉;張蕾;王陽;王滿帥;李云;王祖光;王川;范華;何濤;穆亮;路建敏;孫麗娜;朱梅;王延平;王永星;孟玲梅;孫孝峰;鄭智文;賈磊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)冀北電力有限公司張家口供電公司;國家電網(wǎng)有限公司;燕山大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務(wù)所(普通合伙) 13113
• 代理人: 張紅衛(wèi);劉蘭芳

本發(fā)明公開了一種LLC諧振變換器，包括電源輸入端、第一開關(guān)橋臂、諧振網(wǎng)絡(luò)、第二開關(guān)橋臂、整流輸出電路、負載輸出端，所述第一開關(guān)橋臂的兩端連接電源輸入端，第一開關(guān)橋臂的中點連接所述諧振網(wǎng)絡(luò)的一端；所述諧振網(wǎng)絡(luò)的另一端連接所述第二開關(guān)橋臂的中點；所述第二開關(guān)橋臂的一端連接電源輸入端的負極，另一端連接整流輸出電路的輸出端，所述負載輸出端連接整流輸出電路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠在窄頻下實現(xiàn)寬電壓輸入為負載供電。本發(fā)明適用于任意需要穩(wěn)定高壓直流電供電的負載。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于負載供電領(lǐng)域，涉及一種為敷在提供穩(wěn)定直流電的變換器，具體地說是一種LLC諧振變換器。

背景技術(shù)

目前，為負載供電的動力電池具有輸出電壓高、范圍寬的特點，如鋰電池輸出電壓一般為200-400V。但是，大部分通信系統(tǒng)、UPS和直流電機等需要一個穩(wěn)定的高壓直流電源供電，所以在鋰電池后必須接入一個寬電壓輸入的DC/DC變換器，為負載提供穩(wěn)定的直流電。因此，我們需要研究一種高效率適合寬電壓范圍輸入的單向DC/DC變換器。

現(xiàn)有技術(shù)中LLC變換器具有容易實現(xiàn)軟開關(guān)，傳輸效率高的優(yōu)點，因此在開關(guān)電源中被廣泛應(yīng)用。而在負載供電中如何提高LLC變換器的電壓范圍，以令其能夠為負載提供高壓直流是目前研究的重點。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上不足，本發(fā)明旨在提供一種LLC諧振變換器，以提高LLC變換器的電壓范圍。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種LLC諧振變換器，包括電源輸入端、第一開關(guān)橋臂、諧振網(wǎng)絡(luò)、第二開關(guān)橋臂、整流輸出電路、負載輸出端，所述第一開關(guān)橋臂的兩端連接電源輸入端，第一開關(guān)橋臂的中點連接所述諧振網(wǎng)絡(luò)的一端；所述諧振網(wǎng)絡(luò)的另一端連接所述第二開關(guān)橋臂的中點；所述第二開關(guān)橋臂的一端連接電源輸入端的負極，另一端連接整流輸出電路的輸出端，所述負載輸出端連接整流輸出電路的輸出端。

作為對本發(fā)明的限定：所述第一開關(guān)橋臂、第二開關(guān)橋臂均為半橋功率開關(guān)管結(jié)構(gòu)，所述第一開關(guān)橋臂包括串接的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第二開關(guān)橋臂包括串接的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，其中第一開關(guān)管至第四開關(guān)管的頻率相同、占空比均為0.5，而第一開關(guān)管與第三開關(guān)管的相位相同，第二開關(guān)管與第四開關(guān)管的相位相同，第一開關(guān)管與第二開關(guān)管的相位相差180°。

作為對本發(fā)明中諧振網(wǎng)絡(luò)的限定：所述諧振網(wǎng)絡(luò)包括依次串接的諧振電感、變壓器原邊側(cè)、諧振電容。

作為對本發(fā)明中整流輸出電路的限定：所述整流輸出電路包括帶有中間抽頭的變壓器的副邊側(cè)，以及并接的第一二極管與第二二極管；所述第一二極管的一端連接變壓器副邊側(cè)的一端，第二二極管的一端連接變壓器副邊側(cè)的另一端，第一二極管與第二二極管未連接變壓器副邊側(cè)的另一端均連接負載輸出端的一端，負載輸出端的另一端連接變壓器副邊側(cè)的抽頭。

作為對本發(fā)明中變壓器的限定：所述變壓器負邊側(cè)的抽頭位于變壓器副邊側(cè)的中心位置。

作為對本發(fā)明中變壓器的進一步限定：所述變壓器負邊側(cè)的抽頭位于變壓器副邊側(cè)的中心位置。

作為對本發(fā)明的最后一種限定：所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管為MOSFET功率管、IGBT功率管、GTO功率管中的一種。

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的有益效果是：

本發(fā)明中利用第一開關(guān)管S1與第二開關(guān)管S2構(gòu)成第一開關(guān)橋臂，而第三開關(guān)管S3與第四開關(guān)管S4構(gòu)成第二開關(guān)橋臂，在應(yīng)用時，所述LLC變換器的輸入電壓和傳輸功率在正常范圍時，通過改變四個開關(guān)管的開關(guān)頻率，實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。