[发明专利]自均压混合型LLC直流变换器

权利要求书

1.自均压混合型LLC直流变换器，其特征在于，包括：

n个输入电容C1至Cn，从上到下依次串联；

输入电容的电位从上到下依次降低；

输入电容Ci的正负极各自引出正接线端子ui1和负接线端子ui2,1≤i≤n，i为整数；

n-1个谐振开关电容单元RSCU1至RSCUn−1，与输入电容相连；

n-2个整流单元REC1至RECn−2，与谐振开关电容单元相连；

n-2个整流单元REC1至RECn−2对应输出端口Uo1至Uo(n−2)；

在整流单元和谐振开关电容单元之间，还设有n-2个串联谐振支路；

所述串联谐振支路包括：串联连接的谐振电感Lkr和谐振电容Ckr,1≤k≤n-2，k为整数；

根据整流单元中变压器形式及整流单元中开关选型的不同，整流单元具体包含以下5种基本类型：

采用全波不控整流结构的整流单元，或全桥不控整流结构的整流单元，用于无需能量双向流动的场合；

采用副边移相整流结构的整流单元，用于实现零电压软开关；

采用全波全控整流结构的整流单元，或全桥全控整流结构的整流单元，用于需要能量双向流动的场合；

所述整流单元、串联谐振支路与谐振开关电容单元的连接方式为：

各谐振开关电容单元均包括接线端子A4、接线端子A5；

各整流单元均包括接线端子B1、接线端子B2；

对于第j谐振开关电容单元RSCUj，1≤j≤n−1，j为整数，

其接线端子A4，与第j−1整流单元RECj−1的接线端子B2相连，

其接线端子A5，通过串联谐振支路，与第j整流单元RECj的接线端子B1相连，

所述串联谐振支路中的谐振电感与接线端子A5连接，谐振电容与接线端子B1连接；

其中：

第1谐振开关电容单元RSCU1的接线端子A4无外接单元，

第n−1谐振开关电容单元RSCUn−1的接线端子A5无外接单元；

所述谐振开关电容单元RSCU1至RSCUn−1分为两组，其中：

编号j=2m−1的为第一组，1≤m≤n/2，m为整数，

编号j=2m的为第二组；

每组包括：

4个全控型开关器件，分别为：第1开关管Sx1、第2开关管Sx2、第3开关管Sx3、第4开关管Sx4；

一组谐振开关电容支路，由串联连接的开关电感Lscx、开关电容Cscx构成；

j=2m−1时x=1，j=2m时x=2；

所述全控型开关器件，为绝缘栅场效应管MOSFET、绝缘栅双极性晶体管IGBT或氮化镓GaN器件；

其中，绝缘栅场效应管MOSFET的漏极、绝缘栅双极性晶体管的集电极、氮化镓GaN器件的漏极为a端；绝缘栅场效应管MOSFET的源极、绝缘栅双极性晶体管IGBT的发射极、氮化镓GaN器件的源极为b端；

第一组谐振开关电容单元的接线方式为：

第1开关管S11与第2开关管S12串联连接，

第2开关管S12与第3开关管S13串联连接，

第3开关管S13与第4开关管S14串联连接；

第1开关管S11的a端引出接线端子A1，

第2开关管S12的b端引出接线端子A2，

第4开关管S14的b端引出接线端子A3，

第1开关管S11的b端引出接线端子A4，

第3开关管S13的b端引出接线端子A5；

开关电感Lsc1与第1开关管S11的b端连接，

开关电容Csc1与第3开关管S13的b端连接；

第二组谐振开关电容单元的接线方式为：

第4开关管S24与第3开关管S23串联连接，

第3开关管S23与第2开关管S22串联连接，

第2开关管S22与第1开关管S21串联连接；

第4开关管S24的a端引出接线端子A1，

第3开关管S23的b端引出接线端子A2，

第1开关管S21的b端引出接线端子A3，

第4开关管S24的b端引出接线端子A4，

第2开关管S22的b端引出接线端子A5；

开关电感Lsc2与第4开关管S24的b端连接，

开关电容Csc2与第2开关管S22的b端连接。