[发明专利]一种直流多输入单输出谐振变换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及谐振变换器领域，具体涉及一种直流多输入单输出谐振变换器及其控制方法。

背景技术

随着现代电力电子技术和功率开关器件技术的发展，对开关电源的效率，功率密度的要求越来越高，这样如何提高开关电源的效率与降低开关电源的体积逐渐成为研究的趋势。

目前多输入单输出的谐振变换器大多使用多路LLC谐振变换电路进行交错并联工作，这样的变换器具有转换效率高，均流效果好，输出电压纹波噪音小的优点，但由于交错并联的路数比较多，每一路LLC谐振电路都存在着谐振电感和谐振变压器这两个磁性器件，这样就导致整体电路的磁性器件很多，难以将变换器做得小型化，难以提高功率密度。

发明内容

本发明提供一种直流多输入单输出谐振变换器及其控制方法，使得谐振变换器具有高效率和高功率密度的特点。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种直流多输入单输出谐振变换器，包括：

一对或者多对并联的谐振变换耦合对和输出滤波电路，每对所述谐振变换耦合对与所述输出滤波电路串联，每对所述谐振变换耦合对包括两套谐振变换电路，所述谐振变换电路包括谐振电路和整流电路；每对所述谐振变换耦合对中的所述谐振电路和整流电路通过变压器耦合，每对所述谐振变换耦合对中的两个谐振电路通过电感耦合。

优选地，输出滤波电路包括滤波电容和输出负载，所述滤波电容和所述输出负载并联。

优选地，每对所述谐振变换耦合对中的所述谐振电路和整流电路通过变压器耦合是指：

将每对所述谐振变换耦合对中的所述谐振电路的变压器绕组和所述整流电路的变压器绕组绕制在同一个磁芯上构成集成变压器。

优选地，每对所述谐振变换耦合对中的两个谐振电路通过电感耦合是指：

将每对所述谐振变换耦合对中两个谐振电路的电感绕组绕制在同一个磁芯上构成集成电感。

优选地，所述谐振电路包括以下之一：

半桥式LLC谐振电路、二极管钳位半桥式谐振电路、全桥式LLC谐振电路。

优选地，整流电路包括全桥整流电路或全波整流电路。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种上述的变换器的控制方法，包括：

输入每个谐振电路的工作电压的相位之间依次交错360°/N，所述N为谐振电路的个数；

输入每对所述谐振变换耦合对中的两个谐振电路的工作电压的相位相差180°。

优选地，控制每个谐振电路的两个开关管交替导通。

优选地，输入每个谐振电路的工作电压幅值相等。

本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明提供的直流多输入单输出谐振变换器及其控制方法，相比于每路独立的多输入单输出直流变换器使用的磁性器件数量更少，可以达到减少磁性器件数量，缩小器件体积提高功率密度的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的直流多输入单输出谐振变换器的控制方法的输入电压示意图；

图2为本发明实施例直流多输入单输出谐振变换器的示意图；

图3为本发明实施例三直流多输入单输出谐振变换器的示意图；

图4为本发明实施例四直流多输入单输出谐振变换器的示意图；

图5为本发明实施例五直流多输入单输出谐振变换器的示意图；

图6为本发明实施例六直流多输入单输出谐振变换器的示意图；

图7为本发明实施例七直流多输入单输出谐振变换器的示意图；

图8为本发明实施例八直流多输入单输出谐振变换器的示意图。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1和2所示，本发明实施例提供一种直流多输入单输出谐振变换器，包括：

一对或者多对并联的谐振变换耦合对和输出滤波电路，每对所述谐振变换耦合对与所述输出滤波电路串联，每对所述谐振变换耦合对包括两套谐振变换电路，所述谐振变换电路包括谐振电路和整流电路；每对所述谐振变换耦合对中的所述谐振电路和整流电路通过变压器耦合，每对所述谐振变换耦合对中的两个谐振电路通过电感耦合。

其中，输出滤波电路包括滤波电容和输出负载，所述滤波电容和所述输出负载并联。

每对所述谐振变换耦合对中的所述谐振电路和整流电路通过变压器耦合是指：