[发明专利]一种谐振变换器

权利要求书

1.一种谐振变换器，包括变压器、方波生成器、谐振电路、输出整流电路和输出滤波电路，所述输出整流电路连在变压器副边绕组与输出滤波电路之间，所述方波生成器输入端接有直流电源，所述方波生成器用于将输入的直流电压变换为交流方波电压并输出，所述谐振电路包括第一电感、谐振电容、第二电感，所述谐振电容和第一电感串联形成谐振支路，所述第二电感与变压器原边绕组并联形成并联支路，所述谐振支路一端与并联支路一端相连，所述谐振支路与并联支路的另一端分别与方波生成器的两个输出端相连；其特征在于：所述方波生成器输出的交流方波电压为固定频率、可调占空比的交流方波电压，所述固定频率满足如下公式：

f_m＜f＜f_r，$\mathrm{fr}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LrCr}}},$$f_m=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{(L_r+L_m)C_r}}$

其中f为所述固定频率，Cr为谐振电容的容值，Lr为第一电感的感量，

Lm为第二电感的感量。

2.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于：所述固定频率还满足如下公式：(fr-f)＜(f-fm)。

3.根据权利要求2所述的谐振变换器，其特征在于：所述方波生成器包括第一电容、第二电容、第一开关管和第二开关管，所述第一电容和第二电容串联后跨接在直流电源两端，所述第一开关管和第二开关管串联后跨接在直流电源两端；所述第一电感一端连接在所述第一开关管和第二开关管之间，所述第一电感另一端经谐振电容与第二电感和变压器原边绕组的一端相连，所述第二电感和变压器原边绕组的另一端连至第一电容和第二电容之间。

4.根据权利要求2所述的谐振变换器，其特征在于：所述方波生成器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管和第二开关管串联后跨接在直流电源两端，所述第三开关管和第四开关管串联后跨接在直流电源两端；所述第一电感一端连接在述第一开关管和第二开关管之间，所述第一电感另一端经谐振电容与第二电感和变压器原边绕组的一端相连，所述第二电感和变压器原边绕组的另一端连至第三开关管和第四开关管之间。

5.根据权利要求1至4任一所述的谐振变换器，其特征在于：所述第一电感为变压器原边绕组的漏感，所述第二电感为变压器原边绕组的激磁电感。

6.根据权利要求1至4任一所述的谐振变换器，其特征在于：所述第一电感和第二电感分别为外接的独立电感。

7.根据权利要求3或4所述的谐振变换器，其特征在于：所述变压器包括第一、二变压器，所述方波生成器包括第一、二方波生成器，所述谐振电路包括第一、二谐振电路，所述输出整流电路包括第一、二输出整流电路；所述第一输出整流电路连在第一变压器副边绕组与输出滤波电路之间，所述第一方波生成器输入端接有直流电源，所述第一方波生成器用于将输入的直流电压变换为交流方波电压并输出，所述第一谐振电路包括第一电感、第一谐振电容、第二电感，所述第一谐振电容和第一电感串联形成第一谐振支路，所述第二电感与第一变压器原边绕组并联形成第一并联支路，所述第一谐振支路一端与第一并联支路一端相连，所述第一谐振支路与第一并联支路的另一端分别与第一方波生成器的两个输出端相连；所述第二输出整流电路连在第二变压器副边绕组与输出滤波电路之间，所述第二方波生成器输入端接有直流电源，所述第二方波生成器用于将输入的直流电压变换为交流方波电压并输出，所述第二谐振电路包括第三电感、第二谐振电容、第四电感，所述第二谐振电容和第三电感串联形成第一谐振支路，所述第四电感与第二变压器原边绕组并联形成第二并联支路，所述第二谐振支路一端与第二并联支路一端相连，所述第二谐振支路与第二并联支路的另一端分别与第二方波生成器的两个输出端相连，所述第一、二方波生成器输出的交流方波电压的相位差为90度。