[實(shí)用新型]一種新穎的LLC諧振變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023164984.7
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN213817587U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許頗;張波;魏萬騰;王一鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 錦浪科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335;H02M1/08;H02M1/088;H02J7/36
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 石來杰

本實(shí)用新型公開一種新穎的LLC諧振變換器，包括依次連接的全橋開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、諧振網(wǎng)絡(luò)、變壓器傳輸網(wǎng)絡(luò)和整流濾波網(wǎng)絡(luò)，諧振網(wǎng)絡(luò)包括第一電感L1和第一電容C1，還包括第一開關(guān)S1、第二電感L2，第一開關(guān)S1與第二變壓器T2的原邊并聯(lián)，第一變壓器T1和第二變壓器T2串聯(lián)后與第二電感L2并聯(lián)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)電池電壓發(fā)生改變，通過增加的第一開關(guān)S1，使得LLC諧振變換器歸一化直流增益M_n保持不變。具體地，根據(jù)電池電壓的工況，即通過第二開關(guān)S2切換第一電池BT1電壓等于V₀₁或者第二電池BT2電壓等于V₀₂，且V₁＝2V₀₂；切換第一開關(guān)S1動(dòng)作，進(jìn)而改變接入諧振腔網(wǎng)絡(luò)的變壓器的數(shù)量，從而保證LLC諧振變換器歸一化直流增益M_n保持不變，使LLC諧振變換器保持原有的工作模態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池電壓互相切換的雙向DC/DC變換器的領(lǐng)域，具體涉及一種新穎的LLC諧振變換器。

背景技術(shù)

高效率與高功率密度是開關(guān)電源變換器一直以來追求的目標(biāo)與發(fā)展方向。對于由功率器件組成的變換器電路，開關(guān)頻率的提高會(huì)引起功率器件開關(guān)損耗的增加，最終導(dǎo)致變換器效率降低，特別是對于高頻變換器。所以，為了減小開關(guān)損耗，諧振軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

但是在一些場合下，電池電壓需要在兩種不同的電壓等級之間進(jìn)行切換操作，當(dāng)直流輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，全橋LLC諧振變換器歸一化直流增益會(huì)發(fā)生改變，在同等條件下，有可能導(dǎo)致LLC諧振變換器進(jìn)入容性區(qū)域，造成開關(guān)管無法實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)，使得器件損耗大幅增加，嚴(yán)重可導(dǎo)致機(jī)器發(fā)生不可逆故障。因此獲得一種解決上述缺陷的LLC諧振變換器十分重要。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有方案中存在的以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種新穎的LLC諧振變換器，包括依次連接的驅(qū)動(dòng)電路、諧振網(wǎng)絡(luò)、變壓器傳輸網(wǎng)絡(luò)和整流濾波網(wǎng)絡(luò)，全橋開關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸入端與輸入直流源相連，全橋開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的輸出端與諧振網(wǎng)絡(luò)輸入端相連，變壓器傳輸網(wǎng)絡(luò)通過諧振網(wǎng)絡(luò)連接全橋開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，整流濾波網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接變壓器傳輸網(wǎng)絡(luò)的輸出端；諧振網(wǎng)絡(luò)包括第一電感L1和第一電容C1，所述變壓器傳輸網(wǎng)絡(luò)包括第一變壓器T1以及與第一變壓器T1串聯(lián)的第二變壓器T2，所述第一電感L1串聯(lián)在第一變壓器T1的原邊，第一電容C1與第二變壓器T2的原邊串聯(lián)，還包括第一開關(guān)S1，第一開關(guān)S1與第二變壓器T2的原邊并聯(lián)。還包括第二電感L2，所述第一變壓器T1和第二變壓器T2串聯(lián)后與第二電感L2并聯(lián)。

驅(qū)動(dòng)電路包括全橋開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3及第四開關(guān)管Q4，所述第一開關(guān)管Q1與所述第二開關(guān)管Q2相串聯(lián)形成第一串聯(lián)支路，所述第三開關(guān)管Q3與所述第四開關(guān)管Q4相串聯(lián)形成第二串聯(lián)支路，所述第一串聯(lián)支路與所述第二串聯(lián)支路相并聯(lián)形成第一并聯(lián)支路，第一開關(guān)管Q1與所述第二開關(guān)管Q2的連接點(diǎn)通過第一電感L1連接第一變壓器T1的原邊；所述第三開關(guān)管Q3與所述第四開關(guān)管Q4的連接點(diǎn)通過第一電容C1連接第二變壓器T2的原邊。

第一變壓器T1的副邊與所述第二變壓器T2的副邊分別連接所述整流濾波網(wǎng)絡(luò)。

整流濾波網(wǎng)絡(luò)包括第一整流橋D1、第二整流橋D2，所述第一整流橋D1與所述第一變壓器T1的副邊所連接，所述第二整流橋D2與所述第二變壓器T2的副邊所連接，所述第一整流橋D1的正極與所述第二整流橋D2的正極相連接形成第一正極，所述第一整流橋D1的負(fù)極與所述第二整流橋D2的負(fù)極相連接形成第一負(fù)極。還包括第二電容C2，所述第二電容C2的一端與第一正極相連接，第二電容C2的另一端與第一負(fù)極相連接。

整流濾波網(wǎng)絡(luò)的輸出端并聯(lián)有第一電池組BT1和第二電池組BT2，還包括第二開關(guān)S2，所述第二開關(guān)S2的第一端電性連接第一正極，第二開關(guān)S2的第二端分別連接第一電池組BT1和第二電池組BT2。第一電池組BT1的電壓為第二電池組BT2電壓的兩倍。