[發明專利]一種諧振變換電路及其變換器

在審

• 申請號: 202010125720.6
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111327199A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉中偉;石偉;肖正虎;周敦平
• 申請（專利權）人: 西安圖為軟件科技有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 王娜

本發明實施例提供了一種諧振變換電路及其變換器，用以拓寬電壓范圍以及在全電壓范圍內實現恒定功率的輸入或輸出。該電路包括：轉換控制組件、第一諧振電路、第二諧振電路、以及耦合變壓器，其中，轉換控制組件，用于控制第一諧振電路和第二諧振電路的連接關系為串聯連接或并聯連接，第一諧振電路和第二諧振電路均與轉換控制組件相連接，第一諧振電路的輸入端和第二諧振電路的輸入端分別與轉換控制組件的兩個輸出端口連接；第一諧振電路的輸出端與耦合變壓器原邊的第一繞組連接，第二諧振電路的輸出端與耦合變壓器原邊的第二繞組連接。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種諧振變換電路及其變換器。

背景技術

目前，LLC諧振變換器廣泛應用于DC-DC變換器中，通過調節諧振腔的工作頻率，改變諧振腔輸出電壓的幅值，其中，諧振腔輸出電壓的幅值可以大于輸入電壓的幅值，也可以小于或等于輸入電壓的幅值，因此，使用LLC諧振變換器可以使輸出電壓具備一定范圍內的調節能力。

但是，LLC諧振變換器在額定負載功率下的增益特性曲線相對平滑，增益范圍比較窄，因此不適合應用于寬范圍輸入/輸出電壓范圍的場景，即LLC諧振變換器的電壓范圍較窄。并且，在某些要求寬范圍電壓輸入/輸出的應用場景下，難以同時滿足在全電壓范圍內保持功率恒定的要求。

通常情況下，LLC諧振變換器為了拓寬電壓范圍，可以通過減小諧振電感，犧牲品質因數從而提高增益；也可以通過減小勵磁電感和勵磁電流，犧牲變換器的轉換效率從而提高增益；也可以通過選用高頻的開關器件使得變換器工作在寬頻率范圍。上述方法可以在一定程度上提高LLC諧振變換器的增益，但伴隨著品質因數或轉換效率的犧牲，同時，即使按照上述方法將變換器的電壓范圍拓寬，在全電壓范圍內，為了保持功率恒定，電流的變化范圍也會變寬，因此，變換器的器件需要同時兼顧高電壓小電流和低電壓大電流這兩種極端情況，需要增大變換器的體積。

綜上可知，現有技術中LLC諧振變換器的電壓范圍較窄，并且難以在全電壓范圍內實現恒定功率的輸入或輸出。

發明內容

本發明實施例提供一種諧振變換電路及諧振變換器，用以拓寬電壓范圍以及在全電壓范圍內實現恒定功率的輸入或輸出。

第一方面，本發明實施例提供一種諧振電路，該電路包括：轉換控制組件、第一諧振電路、第二諧振電路、以及耦合變壓器，其中，

轉換控制組件，用于控制第一諧振電路和第二諧振電路的連接關系為串聯連接或并聯連接，第一諧振電路和第二諧振電路均與轉換控制組件相連接，第一諧振電路的輸入端和第二諧振電路的輸入端分別與轉換控制組件的兩個輸出端口連接；

第一諧振電路的輸出端與耦合變壓器原邊的第一繞組連接，第二諧振電路的輸出端與耦合變壓器原邊的第二繞組連接。

在一種可能的實施方式中，轉換控制組件包括第一開關、第二開關、以及第三開關，其中，

轉換控制組件的第一輸入端與轉換控制組件的第一輸出端連接，轉換控制組件的第二輸入端與第一開關的第一端連接，第一開關的第二端與轉換控制組件的第二輸出端連接，轉換控制組件的第一輸入端與第二開關的第一端連接，第二開關的第二端與轉換控制組件的第三輸出端連接，轉換控制組件的第二輸入端與轉換控制組件的第四輸出端連接，第三開關連接在轉換控制組件的第二輸出端與轉換控制組件的第三輸出端之間；

轉換控制組件的第一輸入端和第二輸入端組成轉換控制組件的輸入端口，轉換控制組件的第一輸出端和第二輸出端組成轉換控制組件的第一輸出端口，轉換控制組件的第三輸出端和第四輸出端組成轉換控制組件的第二輸出端口。

在一種可能的實施方式中，轉換控制組件包括第一開關、第二開關、以及第三開關，其中，