[实用新型]一种全对称型双向LLC谐振直流-直流变换器

说明书

本实用新型公开了一种全对称型双向LLC谐振直流‑直流变换器，包括变压器，变压器一侧设有第一电路，另一侧设有第二电路；第一电路包括由四个开关管以全桥的方式连接成而成第一桥臂电路，第一桥臂电路连接第一谐振电感和第一谐振电容，第一谐振电感和第一谐振电容串联组成第一谐振腔；第二电路包括由四个开关管以全桥的方式连接成而成第二桥臂电路，第二桥臂电路连接第二谐振电感和第二谐振电容，第二谐振电感和第二谐振电容串联组成第二谐振腔；第一桥臂电路、第一谐振腔、变压器、第二谐振腔和第二桥臂电路串联组成功率回路，开关管本体内均寄生二极管用作整流二极管进行整流。

技术领域

本发明涉及一种双向直流-直流变换器，具体涉及一种全对称型双向LLC谐振直流-直流变换器。

背景技术

LLC电路用于进行功率传输，具有传输效率高、功率密度高的优势，因而成为现在设计的主流电路，得到了广泛的应用。但是普通的LLC拓扑不具有双向功率传输的功能、更加不具备双向LLC工作的功能。

同时，现有技术条件下的双向直流-直流变换器双向运行时都是采用硬开关的方式，损耗较大，电压尖峰应力高，EMC效果差。

现有LLC电路的拓扑结构都是采用MOS管反并联二极管的方式，拓扑器件过多，电路结构非常复杂，影响功率密度的提高和PCB布线。

现有的拓扑条件下进行正反向切换需要添加对应的旁路开关来实现。同时，现有条件和拓扑条件下，输出整流部分没有实现同步整流，使用二极管整流，损耗较大，二极管容易发热严重。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双向直流-直流变换器，实现了双向软开关，运行高效率，开关损耗低，同时功率密度提高。

本实用新型的一个实施例提供了一种全对称型双向LLC谐振直流-直流变换器，包括变压器，变压器一侧设有第一电路，另一侧设有第二电路；第一电路包括由第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管以全桥的方式连接成而成第一桥臂电路，第一桥臂电路连接第一谐振电感和第一谐振电容，第一谐振电感和第一谐振电容串联组成第一谐振腔；第二电路包括由第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管以全桥的方式连接成而成第二桥臂电路，第二桥臂电路连接第二谐振电感和第二谐振电容，第二谐振电感和第二谐振电容串联组成第二谐振腔；第一桥臂电路、第一谐振腔、变压器、第二谐振腔和第二桥臂电路串联组成功率回路，开关管本体内均寄生二极管用作整流二极管进行整流。

与现有技术相比，本实用新型提供的直流-直流变换器，具有如下优点：

1.在开关管本体内寄生二极管用作整流二极管进行整流，实现了双向软开关。实现了电路的双效运行高效率，开关损耗低，同时功率密度提高。

2.减少了原有电路的反并联二极管，降低了成本也减少了PCB的空间和器件布线的难度。

3.变压器不仅可以隔离和传输能量的作用，还具有电感和调压的功能。

4.同时充分利用两边的谐振腔，正向运行，实现原边开关管ZVS，副边整流管ZCS。

5.原副边的谐振元件在正反向时均正常工作，不需要开关进行切换，同时具有滤波和隔直的作用。

6.正反向运行时只要控制器发出驱动信号驱动对应的MOS管，不需要进行其它的开关切换。

7.通过参数设定使原副边谐振频率一致，原副边的增益特性，结构等工作特性完全一致。

8.副边整流功能可以灵活地根据电压来决定。高压输出时进行MOS管体二极管进行整流，低压大电流输出时可以使用MOS管进行同步整流。

9.全部采用可控性场效应管，工作时器件的利用效率非常高，控制也非灵活。

附图说明