[发明专利]一种交错并联LLC的均流控制方法

说明书

本发明公开了一种交错并联LLC的均流控制方法，设计LLC电路，将两路LLC电路进行并联，组成LLC电路并联系统，且LLC电路的输入端为并联，输出端也为并联；设计确定关键参数，将设计的交错并联LLC电路进行稳态建模，并得到引入移相角前后的增益表达式，然后对稳态模型及表达式进行分析，表明了此方案的可行性；通过对交错并联LLC进行均流控制；不仅可以很好地增加交错并联LLC的稳定性，提高功率密度，而且可以有效地控制不均流度，减小模块本身及参数对电路的影响，提高了产品的优良特性，明显改善了电路不均流的问题。

技术领域

本发明属于交错并联LLC谐振变换器技术领域，涉及一种交错并联LLC的均流控制方法。

背景技术

随着电源产品的发展，高频化、高效率、高功率密度已经成为发展趋势。由于LLC谐振变换器可以在全负载范围内实现软开关，所以应用也越来越广泛，但是由于其输出电流纹波较大，若增加滤波装置，必然会增加产品的体积，也会增加最后的成本，且LLC变换器并不适用于大功率场合，而且，科技的发展让电动汽车成为这个时代的主流，充电桩的数量少、汽车充电时间长、充电效率不高等问题已经出现，基于此，利用两路交错并联的LLC电路可以很好的解决此问题，通过采用时钟交错的方式，将开关管相差一定的相位，可以大大减小输出电流的纹波，同时也提高了输出功率，在缩小系统体积和降低成本方面有很大的帮助。由于两路LLC电路的并联，会因每个元器件之间的差异，导致两路输出功率不能达到均分，这势必会导致输出功率主要来自于一路，不仅降低了交错并联LLc工作的可靠性，而且减小了输出功率较大-路元器件的使用寿命，因此解决两路LLC谐振变换器的均流问题成为关键。

在此之前，有关资料提到采用共用电感来达到均流的目的，其思想就是:将各路LLC谐振变换器的谐振电感并联来减少参数差异来源，采用这种方法谐振电感参数差异不会导致不均流，并且不需要均流控制环路，实现起来相对容易，但其他参数差异较大时，不均流度大，均流效果差。

也有资料提到，将副边整流电路桥臂下管的二极管替换为开关管，对副边开关管的开关时间进行调节实现均流，在电流较小路的谐振电流过零点处，使该路副边的两个开关管同时延时关断，但在此期间，副边的两个开关管会同时导通，电路具有Boost特性，增益增大从而实现均流。然而，此方法需要实时检测谐振电流过零点，控制复杂。

交错并联技术的原理：根据时钟信号不同的方法进行讨论，若两个时钟信号的频率和幅值相同，并且两个信号是同步的，这两种信号叠加后就类似于单个模块，其频率不变，幅值加倍：若时钟信号相互独立，有着不同的时钟频率，那么输出电流纹波会随机的相消或增大；若两个模块的频率是相同的，控制信号并且有一定的相位差，这样就可以相互交错，从而减小输出电流的纹波。

发明内容

本发明的目的是提供一种交错并联LLC的均流控制方法，若不采取均流的措施，不仅会导致元器件加快损坏，更达不到提高输出功率密度和减小输出电流纹波的效果，甚至会增加产品的成本，所以，对交错并联LLC的均流控制问题就显得尤为重要。

本发明所采用的技术方案是，一种交错并联LLC的均流控制方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，设计LLC电路，将两路LLC电路进行并联，组成LLC电路并联系统，且LLC电路的输入端为并联，输出端也为并联；

步骤2，设计确定关键参数，将经步骤1设计的交错并联LLC电路进行稳态建模，然后对稳态模型进行分析；

步骤3，根据步骤2的稳态模型分析，对经步骤1设计的LLC电路进行均流控制。

本发明的特点还在于：