[實用新型]一種基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器

有效

• 申請號: 201922361085.7
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN210867516U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 萬新強;王秀茹;陳瑩;賴勇;萬蘇磊;王洪寅
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司;宿遷學院;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

1.一種基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：其內部電路包括1個原邊H橋電路、1個包含中性點的直流電容橋臂、1個交流開關電路、1個副邊半橋電路、1個共享分裂諧振電容的LLC諧振腔和1個隔離變壓器；

所述原邊H橋電路和包含中性點的直流電容橋臂分別與輸入端電源兩端相連；

原邊H橋電路由4只MOSFET管搭建而成；副邊半橋電路由2只MOSFET管搭建而成；

共享分裂諧振電容的LLC諧振腔由諧振電感、2個分裂諧振電容以及隔離變壓器的勵磁電感構成；

所述隔離變壓器的原邊同名端接原邊H橋電路的左半橋中點，隔離變壓器的原邊非同名端接原邊H橋電路的右半橋中點，同時交流開關連接原邊H橋電路的左半橋和直流電容橋臂中性點；隔離變壓器的原邊同名端接原邊H橋電路的左半橋中點；隔離變壓器的副邊同名端接對應LLC諧振腔諧振電感一端，諧振電感另一端連接副邊半橋中點；隔離變壓器的副邊非同名端接分裂諧振電容串中點；

交流開關電路由2只MOSFET管反向串聯組成；

副邊半橋電路和分裂諧振電容串的直流兩端分別與輸出直流兩端相連，輸出直流兩端與輸出電容和等值負載電阻并聯連接。

2.根據權利要求1所述的基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：所述變流器原邊H橋電路和副邊半橋電路由50%占空比的高頻PWM信號控制，所述高頻PWM信號用于控制所述原邊H橋電路和副邊半橋電路中MOSFET管交替導通。

3.根據權利要求2所述的基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：當原邊H橋電路施加PWM信號，副邊半橋電路運行于同步整流，實現LLC功率正向模式；當副邊半橋電路施加PWM信號，原邊H橋電路運行于同步整流，實現LLC功率反向模式。

4.根據權利要求1所述的基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：所述隔離變壓器的變比為n:1，其中n大于0。

5.根據權利要求3所述的基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：功率正向時，電壓增益定義為輸出電壓與變比n之積除以輸入電壓；功率負向時，電壓增益定義為輸入電壓除以輸出電壓與變比n之積；電壓增益的范圍為0.5-1.3。

6.根據權利要求3所述的基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：當交流開關電路閉鎖時，原邊H橋電路4個MOSFET工作于全橋模式；當交流開關電路運行時，原邊H橋左半橋電路閉鎖，原邊H橋右半橋電路2個MOSFET工作于半橋模式。

7.根據權利要求6所述的基于交流開關切換寬電壓范圍LLC變流器，其特征在于：當電壓增益位于0.5-0.75時，變流器運行于半橋模式；當電壓增益位于0.75-1.3時，變流器運行于全橋模式。