[发明专利]LLC谐振转换器和电子装置

说明书

提供了一种LLC谐振转换器和电子装置。根据本公开的LLC谐振转换器包括多输入变压器、第一转换器单元和第二转换器单元、输入电压部件、第一平衡电容器以及输出部件，其中，所述第一转换器单元和第二转换器单元连接到所述多输入变压器的初级侧，所述输出部件连接到所述多输入变压器的次级侧。

本申请要求于2017年5月26日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0065562号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用被全部包含于此。

技术领域

与本公开一致的设备涉及一种LLC谐振转换器和电子装置，更具体地，涉及一种能够实现高频驱动和开关电压平衡的LLC谐振转换器和电子装置。

背景技术

微型电源和超大规模电源最近正在成为电子装置的关键技术。因此，必须需要高频驱动，以使在电源电路中占据最大体积的电抗元件(诸如，变压器或输出电容器)的尺寸最小化。

当通用功率半导体开关导通和截止时，存在当开关电流与电压彼此重叠时产生的开关损耗，并且所述开关损耗表现出与开关频率成比例地增大的特性。

当LLC谐振转换器截止时，由于开关电压和开关电流的重叠而产生截止损耗。由于截止损耗随着开关两端的电压和电流变得更大并且开关频率变得更高而增大，因此截止损耗对高功率密度和小型化形成了限制。此外，传统的LLC谐振转换器由于电压失衡而具有高电压应力的问题。

发明内容

本公开的示例性实施例克服了上述缺点以及上面未描述的其它缺点。另外，本公开不需要克服上述缺点，并且本公开的示例性实施例可以不克服上述任何问题。

本公开提供一种具有低电压应力以实现高频驱动并提高效率的LLC谐振转换器和电子装置。

根据本公开的一方面，一种LLC谐振转换器包括：多输入变压器；第一转换器单元和第二转换器单元，被配置为连接到所述多输入变压器的初级侧；输入电压部件，被配置为将电压施加到彼此串联连接的多个转换器单元的两端；第一平衡电容器，被配置为将所述多个转换器单元之间的电压保持一致；输出部件，被配置为连接到所述多输入变压器的次级侧，其中，所述第一转换器单元包括第一部件和第二部件，在所述第一部件中，第一开关与第一谐振电容器彼此串联连接，在所述第二部件中，第二开关与第二谐振电容器彼此串联连接，所述第一部件、所述第二部件以及所述多输入变压器的初级侧绕组彼此并联连接，所述第一开关与所述第二开关彼此连接，并且所述第一谐振电容器与所述第二谐振电容器彼此连接，所述第二转换器单元包括第三部件和第四部件，在所述第三部件中，第三开关与第三谐振电容器彼此串联连接，在所述第四部件中，第四开关与第四谐振电容器彼此串联连接，所述第三部件、所述第四部件以及所述多输入变压器的次级侧绕组彼此并联连接，所述第三开关与所述第四开关彼此连接，所述第三谐振电容器与所述第四谐振电容器彼此连接，并且所述第一平衡电容器连接到所述第一开关与所述第二开关之间的节点以及所述第三开关与所述第四开关之间的节点。

所述第一平衡电容器可具有比所述第一谐振电容器、所述第二谐振电容器、所述第三谐振电容器以及所述第四谐振电容器的电容大的电容。

所述第一谐振电容器与所述第二谐振电容器可具有相同的电容，并且所述第三谐振电容器与所述第四谐振电容器可具有相同的电容。

施加到所述第一转换器单元的电压可等于当所述第一开关和所述第三开关导通时在所述第一平衡电容器中充电的电压，并且施加到所述第二转换器单元的电压可等于当所述第二开关和所述第四开关导通时在所述第一平衡电容器中充电的电压。

所述多输入变压器的连接到所述第一转换器单元和所述第二转换器单元的初级线圈可与所述多输入变压器的次级线圈缠绕着相同的芯。

所述多输入变压器的连接到所述第一转换器单元的初级线圈和连接到所述第二转换器单元的初级线圈可具有相同的匝数。