[发明专利]一种交错并联LLC电路的均流调节方法

说明书

本发明公开了一种交错并联LLC电路的均流调节方法，交错并联LLC电路包括交错并联的复数条LLC支路，实时检测各LLC支路的电流差值或电压差值，得到误差因子e；根据误差因子e，通过负反馈调节各LLC支路的占空比D，改变各LLC支路的增益，实现交错并联LLC电路的均流调节。本发明通过实时检测各LLC支路的不均流差值，进行运算，得到占空比的调节量，能实现对不同并联LLC电路的均流控制。

[技术领域]

本发明涉及交错并联LLC电路，尤其涉及一种交错并联LLC电路的均流调节方法。

[背景技术]

LLC电路可以谐振开关频率附近可以实现全负载范围的软开关，因此可以通过高的开关频率实现高功率密度，其应用也越来越广。但是在大功率应用场合，磁性元器件加大，输出电流纹波大，需要大的输出滤波电容，最终的结果就是导致功率密度下降，成本增加。为了解决这一问题，产生了多路LLC电路的交错串并，其中最常见的拓扑方式便是两路LLC的交错并联。LLC的交错并联，使得并联的多路LLC保持相同开关频率，相互错开一定相位，使得输出电流纹波大大减小。在设计中，采用交错并联LLC拓扑可以大大提高功率密度，节约成本。

但是交错并联LLC拓扑，会带来多路均流的问题。因为多路元器件的磁性器件很难做到完全一致，包括其他开关器件的寄生参数的差异等等，经常会导致几路并联LLC的不均流。不均流会导致其中的过流的支路发热过大，带来器件损坏的风险。对于LLC电路最常见的控制方法便是PFM控制，但是由于交错保持了多路的同频，使得多路交错并联LLC的均流实现成为难点。

最常见的三种LLC并联方式：输入并联输出并联、输入串联输出并联、输入并联输出串联。

公开号为CN103780081A的发明公开了一种交错式LLC均流变换器。所述交错式LLC均流变换器包括：交错式LLC电路，由偶数个LLC电路并联构成；和与所述LLC电路相同个数的多个绕组，其中：每个所述LLC电路的输出直流侧的第一极性端共同构成第一输出端；每个所述绕组的第一端共同构成第二输出端；所述多个绕组中的第一半数以第一方向环绕磁芯，所述多个绕组中的第二半数以第二方向环绕所述磁芯；每个所述多个绕组的感值相等，并且所述多个绕组中的第一半数与所述多个绕组中的第二半数构成反向耦合；和每个所述LLC电路的输出直流侧的第二极性端与一个所述绕组的第二端相连接。其均流实现通过副边输出电感的反向耦合，以实现输出电流的一个负反馈。这种拓扑电路，能够实现输入并联，输出并联的多路LLC的均流。但是此拓扑需要输出耦合电感，增加了电路的复杂性、成本和体积。

公开号为CN102013806A的发明公开了一种适合于高压输入大功率输出的DC/DC变换器，包括两个输入分压电容串联组成输入分压电路、第一谐振变换器、第二谐振变换器以及两个谐振变换器共用的输出滤波电容，其中，所述第一谐振变换器和第二谐振变换器采用LLC串联谐振电路；第一输入分压电容的两端连接第一谐振变换器的输入端，所述第一谐振变换器的输出端连接输出滤波电容；第二输入分压电容的两端连接第二谐振变换器的输入端，所述第二谐振变换器的输出端连接输出滤波电容。本发明能够有效降低开关管的电压等级、降低成本、减少开关损耗，且能有效实现了两个谐振变换器间的静态和动态均流性能，提高了可靠性。该发明两路LLC的输入分别并联一个容值相等的电容，两个电容串联实现电容两端电压动态均衡，输出电流相同，因此能实现两路LLC的均流均功率。

公告号为CN205212708U)的实用新型公开了一种LLC谐振变换器电路，其包括：整流桥；多个谐振变换器单元，所述多个谐振变换器单元共用一个直流源，所述多个谐振变换器单元的输出端串联连接后与所述整流桥的输入端相连以使每个谐振变换器单元的输出实现均流。该LLC谐振变换器电路能够解决LLC并联谐振变换器电路的不均流问题，并且无需增加过多的半导体元器件，还可以减少磁性元器件的体积、高度，提高变换器的功率密度。该实用新型的均流方式通过输出多路的串联，实现输出电流的均流。但是多路仍然保持同频控制，这样硬件特性不一致，带来的差异会反映在各路的输出电压上。因此各路的功率仍然有差异性，输入端的各路输入电流也会不均，不能解决根本问题。