[发明专利]一种提高LLC增益范围的变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种提高LLC增益范围的变换器，其特征在于：包括：输入电源Vin，原边全桥开关网络，所述原边全桥开关网络包括：MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4，所述MOS管Q1与MOS管Q2相串联，所述MOS管Q3、MOS管Q4相串联后与MOS管Q1、MOS管Q2的串联支路相并联；LLC谐振网络，所述LLC谐振网络包括：谐振电容Cr，谐振电感Lr，变压器T1，所述谐振电容Cr与谐振电感Lr相串联，谐振电容Cr与谐振电感Lr的串联支路一端连接在MOS管Q1与MOS管Q2之间，另一端与变压器T1输入端一端相连接，变压器T1输入端另一端与单刀双掷继电器K2相连接；所述单刀双掷继电器K2第一端口连接在MOS管Q3与MOS管Q4之间，第二端口连接在MOS管Q4的S极；单刀单掷继电器K1一端连接在MOS管Q1与MOS管Q2之间，另一端连接在MOS管Q3与MOS管Q4之间；副边全桥整流网络，所述副边全桥整流网络包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4，所述二极管D1、二极管D2相串联，二极管D3、二极管D4相串联后与二极管D1、二极管D2串联支路相并联；输出电容Co和输出负载RL分别与二极管D1、二极管D2串联支路相并联；所述变压器T1输出端一端与二极管D1、二极管D2之间相连接，另一端与二极管D3、二极管D4之间相连接；所述输入电源Vin与MOS管Q1、MOS管Q2的串联支路相并联。

2.根据权利要求1所述的一种提高LLC增益范围的变换器，其特征在于：所述输入电源Vin采用AC/DC输出端的母线电压。

3.根据权利要求1所述的一种提高LLC增益范围的变换器，其特征在于：所述单刀单掷继电器K1、单刀双掷继电器K2可用MOS管、IGBT、可控硅或其他器件替代。

4.根据权利要求1所述的一种提高LLC增益范围的变换器，其特征在于：所述原边全桥开关网络中的二极管可用MOS管替代。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种提高LLC增益范围的变换器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：原边全桥开关网络的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4分别对应驱动信号Vgs1、Vgs2、Vgs3、Vgs4，驱动信号的频率通过采样输出电压与参考电压相比较或者采样输出电流与参考电流相比较，得到的误差值经闭环调节器后得到的控制量来设置，用于保证输出电压或输出电流按照设定值工作；

步骤2：当输出电压高于模式切换的设定值时，单刀单掷继电器K1断开，单刀双掷继电器K2闭合在第一端口的位置，此时变换器为全桥LLC工作模式；

步骤3：当输出电压低于模式切换的设定值时，单刀单掷继电器K1闭合，单刀双掷继电器K2闭合在第二端口的位置，此时变换器工作在半桥LLC工作模式。

6.根据权利要求5所述的一种提高LLC增益范围的变换器的控制方法，其特征在于：当变换器工作在全桥LLC工作模式时，Vgs1和Vgs4驱动信号频率和占空比相同，Vgs2和Vgs3驱动信号频率和占空比相同，Vgs1和Vgs2驱动信号相位互补，Vgs3和Vgs4驱动信号相位互补；当变换器工作在半桥LLC在模式时，Vgs1和Vgs3驱动信号频率和占空比相同，Vgs2和Vgs4驱动信号频率和占空比相同，Vgs1和Vgs2驱动信号相位互补，Vgs3和Vgs4驱动信号相位互补。