[发明专利]一种可变电容的双向CLLLC谐振变换器及控制方法

权利要求书

1.一种可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：包括一次侧全桥、二次侧全桥和将一次侧全桥及二次侧全桥相连接的CLLLC谐振腔；

CLLLC谐振腔包括变压器T、布设在变压器T两侧的一次侧谐振槽和二次侧谐振槽、以及直流偏置施加电路；

一次侧谐振槽具有两个相串联的一次侧谐振电容C1和C2，二次侧谐振槽具有两个相串联的二次侧谐振电容C3和C4，直流偏置施加电路连接在一次侧谐振电容C1和/或二次侧谐振电容C3的两端，用于向一次侧谐振电容C1和/或二次侧谐振电容C3施加直流偏置；

当一次侧谐振频率和二次侧谐振频率不匹配或偏离工作频率时，通过调节直流偏置施加电路中辅助开关的占空比，从而改变一次侧谐振槽和/或二次侧谐振槽的谐振电容值，进而使得一次侧谐振频率和二次侧谐振频率相匹配或回归工作频率；

在变换器操作频率范围内，根据不同要求及条件，变换器将在不同频率下工作，此时将两侧辅助开关占空比设置为相同，对两侧谐振电容施加相同的直流偏置，同时改变两侧谐振电容等效值，使两侧谐振频率与工作频率相等，保持高效传输。

2.根据权利要求1所述的可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：直流偏置施加电路包括依次相互串联的辅助开关Sa、辅助电感La或辅助电阻Ra、第一辅助二极管Da。

3.根据权利要求2所述的可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：直流偏置施加电路还包括第二辅助二极管，第二辅助二极管并联在辅助电感La或辅助电阻Ra的两端。

4.根据权利要求1或2或3所述的可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：直流偏置施加电路具有四个，分别为左上箝位电路A1、左下箝位电路A2、右上箝位电路A3和右下箝位电路A4；其中，左上箝位电路A1和左下箝位电路A2均连接在一次侧谐振电容C1的两端，两者施加的偏置方向相反；右上箝位电路A3和右下箝位电路A4连接在二次侧谐振电容C3的两端，两者施加的偏置方向相反。

5.根据权利要求1或2或3所述的可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：直流偏置施加电路具有两个，分别为左上箝位电路A1或左下箝位电路A2、右上箝位电路A3或右下箝位电路A4；其中，左上箝位电路A1或左下箝位电路A2连接在一次侧谐振电容C1的两端；右上箝位电路A3或右下箝位电路A4连接在二次侧谐振电容C3的两端。

6.根据权利要求1或2或3所述的可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：直流偏置施加电路具有两个，分别为左上箝位电路A1和左下箝位电路A2、或右上箝位电路A3和右下箝位电路A4；当两个直流偏置施加电路为左上箝位电路A1和左下箝位电路A2时，均连接在一次侧谐振电容C1的两端，且两者施加的偏置方向相反；当两个直流偏置施加电路为右上箝位电路A3和右下箝位电路A4时，均连接在二次侧谐振电容C3的两端，且两者施加的偏置方向相反。

7.根据权利要求1所述的可变电容的双向CLLLC谐振变换器，其特征在于：一次侧谐振槽包括一次侧谐振电感L1和两个相串联的一次侧谐振电容C1和C2，具有两种拓扑连接结构：拓扑一：一次侧谐振电感L1、一次侧谐振电容C1和C2均相互串联；拓扑二：一次侧谐振电感L1与相串联的一次侧谐振电容C1和C2并联连接；二次侧谐振槽包括二次侧谐振电感L2和两个相串联的二次侧谐振电容C3和C4，具有两种拓扑连接结构：拓扑一：二次侧谐振电感L2、二次侧谐振电容C3和C4均相互串联；拓扑二：二次侧谐振电感L2与相串联的二次侧谐振电容C3和C4并联连接。