[發明專利]一種基于ON/OFF控制的諧振變換器在審
| 申請號： | 202010075866.4 | 申請日： | 2020-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN111262442A | 公開（公告）日： | 2020-06-09 |
| 發明（設計）人： | 潘健;劉松林;呂磊;陳鳳嬌;陳慶東;石迪;宋豪杰;陳光義 | 申請（專利權）人： | 湖北工業大學 |
| 主分類號： | H02M3/335 | 分類號： | H02M3/335 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 嚴彥 |
| 地址： | 430068 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 on off 控制 諧振 變換器 | ||
1.一種基于ON/OFF控制的諧振變換器，包括原邊方波逆變電路(Ⅰ)、原邊LLC諧振電路(Ⅱ)、變壓器(T)、副邊全橋整流電路(Ⅲ)和輸出電阻負載(Ro)，其特征在于：原邊方波逆變電路(Ⅰ)添加兩個輔助雙向開關，輔助雙向開關采用ON/OFF控制，使得諧振變換器既能夠工作于全橋LLC諧振變換器模式，也能夠工作于半橋LLC諧振變換器模式。
2.根據權利要求1所述基于ON/OFF控制的諧振變換器，其特征在于：所述原邊方波逆變電路(Ⅰ)由原邊第一開關管(S1)、原邊第二開關管(S2)、原邊第三開關管(S3)、原邊第四開關管(S4)、原邊第五開關管(S5)、原邊第六開關管(S6)、原邊第七開關管(S7)、原邊第八開關管(S8)組成；原邊第五開關管(S5)與原邊第六開關管(S6)構成一個輔助雙向開關，原邊第七開關管(S7)與原邊第八開關管(S8)構成另外一個輔助雙向開關；
原邊LLC諧振電路(Ⅱ)由諧振電容(Cr)、諧振電感Lr和勵磁電感Lm組成；
副邊全橋整流電路(Ⅲ)由副邊第一整流二極管(D1)、副邊第二整流二極管(D2)、副邊第三整流二極管(D3)、副邊第四整流二極管(D4)、輸出濾波電容(Co組成；
所述原邊方波逆變電路(Ⅰ)的原邊第一開關管(S1)的漏極連于直流輸入源(Vin)的正端和原邊第二開關管(S2)的漏極，原邊第二開關管(S2)的源極連于原邊第四開關管(S4)的漏極和諧振電容(Cr)的一端，諧振電容(Cr)的另一端連于諧振電感(Lr)的一端，諧振電感(Lr)的另一端連于勵磁電感(Lm)的一端和變壓器(T)原邊繞組NP的同名端，變壓器(T)原邊繞組(NP)的非同名端連于勵磁電感(Lm)的另一端、原邊第八開關管(S8)的源極和原邊第六開關管(S6)的源極；
原邊第七開關管(S7)的漏極連于原邊第八開關管(S8)的漏極，原邊第七開關管(S7)和原邊第八開關管(S8)組成一個雙向開關；
原邊第七開關管(S7)的源極連于原邊第四開關管(S4)的源極、原邊第三開關管(S3)的源極和直流輸入源(Vin)負端；原邊第六開關管(S6)的漏極連于原邊第五開關管(S5)的漏極，原邊第五開關管(S5)和原邊第六開關管(S6)組成另外一個雙向開關；
原邊第五開關管(S5)的源極連于原邊第一開關管(S1)的源極和原邊第三開關管(S3)的漏極；
所述變壓器(T)副邊繞組(NS)的同名端連于副邊第一整流二極管(D1)的陽極和副邊第三整流二極管(D3)的陰極，所述變壓器(T)副邊繞組(NS)的非同名端連于副邊第二整流二極管(D2)的陽極和副邊第四整流二極管(D4)的陰極；
副邊第一整流二極管(D1)的陰極連于副邊第二整流二極管(D2)的陰極、輸出濾波電容(Co)的一端和輸出電阻負載(Ro)的一端；輸出電阻負載(Ro)的另一端連于輸出濾波電容(Co)的另一端、副邊第四整流二極管(D4)的陽極和副邊第三整流二極管(D3)的陽極。
3.根據權利要求2所述基于ON/OFF控制的諧振變換器，其特征在于：控制方式實現如下，
原邊第一開關管(S1)與原邊第四開關管(S4)互補導通，占空比各為50％，原邊第二開關管(S2)與原邊第三開關管(S3)互補導通，占空比各為50％，原邊第一開關管(S1)、原邊第二開關管(S2)、原邊第三開關管(S3)的開關頻率等于原邊第四開關管(S4)的開關頻率；
當原邊第七開關管(S7)與原邊第八開關管(S8)同時導通，原邊第五開關管(S5)、原邊第六開關管(S6)同時關斷時，表示原邊第七開關管(S7)與原邊第八開關管(S8)處于ON狀態，原邊第五開關管(S5)、原邊第六開關管(S6)處于OFF狀態，所述諧振變換器工作于半橋LLC諧振變換器模式；所述原邊方波逆變電路的原邊第二開關管(S2)、原邊第四開關管(S4)采用脈沖頻率控制，變換器通過開關頻率調節電壓增益；
當原邊第二開關管(S2)、原邊第四開關管(S4)的開關頻率到達最小開關頻率fmin時，原邊第五開關管(S5)、原邊第六開關管(S6)、原邊第七開關管(S7)與原邊第八開關管(S8)采用ON/OFF控制；
原邊第五開關管(S5)、原邊第六開關管(S6)同時導通，原邊第七開關管(S7)與原邊第八開關管(S8)同時關斷，表示原邊第五開關管(S5)、原邊第六開關管(S6)處于ON狀態，原邊第七開關管(S7)與原邊第八開關管(S8)處于OFF狀態，所述諧振變換器工作于全橋LLC諧振變換器模式；所述原邊方波逆變電路的原邊第一開關管(S1)、原邊第四開關管(S4)、原邊第二開關管(S2)和原邊第三開關管(S3)采用脈沖頻率控制，變換器通過開關頻率調節電壓增益；
諧振變換器工作于全橋模式下的開關頻率變化范圍與半橋模式下的開關頻率變化范圍一致。
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