[实用新型]一种LC谐振电源的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LC谐振电源的结构，该谐振电源适用于电动汽车电池充电、电动自行车电池充电、电解水电源、电镀电源、臭氧发生器、负离子发生器供电。

背景技术

一般电动汽车电池充电电源、电动自行车电池充电电源、电解水电源、电镀电源、臭氧发生器电源、负离子发生器电源普遍采用反激式、正激式、半桥式、全桥式等工作结构。此电路结构都将交流电整流后经电解电容滤波输出一个平稳的直流电压，而且这个电解电容随电源设计功率增大容量随之增大。在许多应用领域中我们知道电解电容是一个比较容易损坏的器件，特别是在高温高压工作情况及易造成失效，引起整个电源的损坏。上述电路结构半导体开关器件都工作在硬开关的状态，开关损耗比较大，影响了电源输出效率。此结构工作时电源输入功率因素也比较低，正常不加有源PFC调整电路，PF值只有0.7左右，而不加PFC调整电路会对输入电网造成一定的损耗。正常加入有源PFC调整电路PF才可以达到0.95以上，但加入PFC调整电路设计成本将随之增加。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种LC谐振电源的结构，其方案半导体开关器件工作在软开关状态，可提高电源工作效率。交流输入无电解电容滤波，可提高电源的可靠性。交流输入无需另加PFC调整电路功率因素可达0.95以上，降低了对输入电网的损耗也降低了设计成本。其实现的技术方案如下：

一种LC谐振电源的结构，包括：

LC谐振回路，包括相并联的一电容和一线圈，该LC谐振回路串联于半导体开关器件的电流输出回路中；该半导体开关器件的控制极连接于一驱动模块；所述线圈位于一输出变压器的初级；

同步模块，该同步模块通过两个电压检测端分别连接所述LC谐振回路的两端，并具有一输出电压检测结果的同步端；

积分模块，该积分模块连接于所述同步端，并具有一受该同步端触发而输出一积分信号的积分端；以及

比较模块，具有两个输入端，分别连接所述积分端和一箝位信号端；该比较模块的输出端连接所述驱动模块。此方案中，半导体开关器件可以为IGBT、晶体开关管和开关MOS管均可。

作为本技术方案的优选者，可以有如下的方式：

LC谐振回路所在的振荡电路形式可以多种多样，可以是单管LC谐振式、半桥LC谐振式、双管LC谐振式或全桥LC谐振式，其中，

单管LC谐振式电路，包括单个所述半导体开关器件，并且该LC谐振回路的一端连接于具有全波整流波形的电源端；另一端连接一半导体开关器件的电流输入极；该半导体开关器件的电流输出极接地。

半桥LC谐振式电路包括两个所述半导体开关器件，

该半导体开关器件的电流输入极和电流输出极同向串联后连接于具有全波整流波形的电源端；并且该LC谐振回路的一端连接于所述电源端；另一端连接所述半导体开关器件电流输入极与电流输出极的串联点。

双管LC谐振式电路包括两个所述半导体开关器件，该半导体开关器件的电流输入极和电流输出极同向串联，再与一电容串联后，连接于具有全波整流波形的电源端；并且该LC谐振回路的一端连接于所述电源端；另一端连接所述半导体开关器件电流输入极与电流输出极的串联点。

全桥LC谐振式电路包括四个所述半导体开关器件，该半导体开关器件两两通过其电流输入极和电流输出极相串联，各自两两串联后都连接于具有全波形整流波形的电源端；并且该LC谐振回路的两端各自连接在两两串联的半导体开关器件的串联点。

较佳实施例中，另有一保护模块，该保护模块的输入端连接于该半导体开关器件的电流输入极，其输出端连通所述箝位信号端。较佳实施例中，所述保护模块包括一分压网络，连接于该保护模块的输入端与地之间，其分压点连接比较器U1D的负输入端；该比较器U1D的正输入端连接于一参考电压端；比较器U1D的输出端作为该保护模块的输出端。

较佳实施例中，所述积分模块包括电阻R16，R17，二极管D3和电容C9；其中C9和R16的一端相连并连接所述同步端；R16的另一端接电源正极，C9的另一端为所述积分端；二极管D3反向连接于电源正极和积分端之间，R17与D3并联。

较佳实施例中，所述驱动模块包括：推挽方式连接的晶体管Q1和Q2，此二者基极相连与所述比较模块的输出端相连接，同时通过一电阻R1接地；Q1和Q2的发射极相连并通过一电阻R2连接所述半导体开关器件的控制极；在半导体开关器件的控制极与地之间具有电阻R3和稳压管ZD1。

较佳实施例中，包括一LC滤波器，该LC滤波器包括电感L1和电容C1；其中L1的一端连接一整流桥的输出正极，另一端作为所述电源端。