[发明专利]具自驱式同步整流器的半桥LLC谐振转换器

说明书

技术领域

本发明揭示一种具自驱式同步整流器的半桥LLC谐振转换器。

背景技术

现有技术的电路图显示于图1，其中第一开关晶体管M₁与第二开关晶体管M₂以半桥结构(half-bridge configuration)连接于输入电压源V_in与谐振电路(resonant tank)之间；LLC谐振电路包含磁化电感L_m、谐振电感L_r与谐振电容C_r；变压器T₁包含一组一次侧线圈N_p与二组二次侧线圈N_s；第一整流二极管D₁与第二整流二极管D₂以中央抽头式全波整流器结构(center-tappedfull-wave rectifier configuration)连接于二次侧线圈N_s与输出电容C_o之间。

为便于说明，定义下列电路参数(circuit parameters)：f_s为M₁与M₂的切换频率；fr=12πLrCr]]>为L_r与C_r的谐振频率；n=NpNs]]>为T₁的一次侧对二次侧圈数比；V_o为输出电压；V_or＝nV_o为反射输出电压。就电路变量(circuit variables)而言，M₁与M₂的栅-源极电压V_GS^M1(t)与V_GS^M2(t)、谐振电容电压v_Cr(t)、一次侧电压v_p(t)与二次侧电压v_s(t)的参考极性以及谐振电感电流i_Lr(t)、磁化电感电流i_Lm(t)、一次侧电流i_p(t)与二次侧电流i_s(t)的参考方向也标明于图1。

依据f_s＜f_r、f_s＝f_r与f_s＞f_r的情况，V_GS^M1(t)、V_GS^M2(t)、i_Lr(t)、i_Lm(t)与i_s(t)的波形图分别示于第2a图、第2b图与第2c图。因前半周期与后半周期之间有对称性，故仅说明前半周期的等效电路与关键波形。

首先说明t＝t₀、t＝t₁、t＝t_r与t＝t_s的物理意义如下：t＝t₀为一个谐振周期重新开始的时刻；t＝t₁为i_Lr(t)从负值变成正值的时刻；t＝t_r为i_s(t)下降至0的时刻；t＝t_s为V_GS^M1(t)下降至0的时刻。