[發明專利]一種高增益LLC諧振變換器

在審

• 申請號: 202011204686.8
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112366949A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 宋祖梅;陳圣倫
• 申請（專利權）人: 杭州瑞旗電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 管秋香

本發明公開了一種高增益LLC諧振變換器，包括輸入Vin、電容C1、電容C2、開關管S1、開關管S2、輔助開關S3、電感L1、變壓器T1、輸出整流電路DB1及輸出電容Co。有益效果：本發明的一種高增益LLC諧振變換器，電路簡單，實現方便；可以很好地兼顧諧振點附近的滿載設計效率優化，也可以在其它負載條件下，可以保證更高的電路增益。

技術領域

本發明涉及LLC諧振變換器領域，具體來說，涉及一種高增益LLC諧振變換器。

背景技術

近年來，直流變換器被廣泛應用于生活中的各個領域，特別是在直流微電網、電能路由器和直流配電網、以及電動汽車充電等方面備受關注，在電力電子研究中占據的地位也愈加重要。

LLC諧振變換器因其拓撲優勢，不僅可以實現零電壓開關、零電流開關，還容易將諧振儲能元件集成到變壓器中，使其具有很高的功率密度和變換效率，然而近年來，隨著應用場合增多，對變換器帶載能力有了更高的要求。如圖6和圖7所示，傳統的LLC諧振變換器在額定工作條件下一般選擇工作在諧振頻率附近，電路最高增益有限。然而，當輸出電壓范圍較寬，空載電壓較高，針對這些應用，傳統LLC設計為了保證電壓增益，就需要增加諧振環流能量，減小變壓器變比，這樣的設計，使得LLC工作在電路額定滿載時，偏離諧振頻率點，加之過大的環流能量，使得LLC電路滿載重載效率明顯下降。

針對此類應用，需要研究既能保證滿載效率，又要能兼顧輕載和空載電路增益的措施。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種高增益LLC諧振變換器，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

為此，本發明采用的具體技術方案如下：

一種高增益LLC諧振變換器，包括輸入Vin、電容C1、電容C2、開關管S1、開關管S2、輔助開關S3、電感L1、變壓器T1、輸出整流電路DB1及輸出電容Co；所述輸入Vin并聯電容C1，所述電容C1的正極與所述開關管S1的第一端連接，所述電容C1的負極與所述開關管S2的第二端及電容C2的一端連接并接地，所述開關管S1的第二端依次與所述開關管S2的第一端及所述電感L1的一端連接，所述電感L1的另一端與所述變壓器T1的第一輸入端連接，所述變壓器T1的第二輸入端與所述電容C2的另一端連接，所述變壓器T1的第一輸出端依次與所述輔助開關S3的漏極及所述輸出整流電路DB1的第一端連接，所述輸出整流電路DB1的第二端與所述輸出電容Co的正極連接，所述輸出電容Co的負極依次與所述輔助開關S3的源極及所述變壓器T1的第二輸出端連接。

進一步的，所述電容C1為極性電容。

進一步的，所述輸出電容Co為極性電容。

本發明的有益效果為：

(1)本發明通過控制輔助開關S3的導通時間或占空比，可以實現升壓，獲得比傳統LLC更高的Vo，更高的電路增益。通過切換控制，在LLC增益調節區間，電路依舊工作在傳統的LLC控制模式。當需要更高的增益時，使電路工作在輔助開關S3 PWM控制模式。當處于輔助開關S3 PWM控制時，開關管S1、開關管S2及輸出整流電路DB1依然可以工作在軟開關狀態。

(2)本發明的一種高增益LLC諧振變換器，電路簡單，實現方便。可以很好地兼顧諧振點附近的滿載設計效率優化，也可以在其它負載條件下，可以保證更高的電路增益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是實施例一的示意圖；