[发明专利]一种可变结构组合型LLC谐振变换器

说明书

本发明公开了一种可变结构组合型LLC谐振变换器。该变换器包括直流源、方波发生器、组合谐振电路、组合变压器、组合整流滤波电路、负载，组合谐振电路包括第一LLC谐振电路和第二LLC谐振电路；组合变压器包括第一变压器和第二变压器；直流源与方波发生器相连；方波发生器与组合谐振电路相连，组合谐振电路与组合变压器的原边相连，组合变压器的副边与组合整流滤波电路相连；组合整流滤波电路与负载相连。本发明的可变结构组合型LLC谐振变换器可以组合变换出四种工作模式，能够拓宽变换器的增益范围，模式过渡能够保证稳定输出，增加的整流器件没有增加导通损耗，保留了LLC谐振变换器的优势。

技术领域

本发明涉及电力电子变换器技术领域，尤其涉及一种可变结构组合型 LLC谐振变换器。

背景技术

随着电力电子技术在新能源发电、电动汽车车载充电等领域的广泛应用，高效率、宽增益的直流变换器成为当下研究热点。

LLC谐振变换器能够实现开关管的零电压开通和整流二极管的零电流关断，有效减少开关损耗，提高变换器整体效率；控制方式为脉冲频率调制，调制方式简单易实现；同时高频的工作状态、变压器激磁电感和漏感的利用，有利于减小磁性元件体积，提高了变换器的功率密度。

然而，当LLC谐振变换器工作在宽增益状态下，工作频率会远离谐振频率，导通损耗增加，在宽输入或宽输出电压范围内不能保证高工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可变结构组合型LLC谐振变换器，以减小 LLC谐振电路频率调节范围，拓宽增益范围，同时兼顾LLC谐振电路的高效率。

为实现本发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种可变结构组合型LLC谐振变换器，包括直流源、方波发生器、组合LLC谐振电路、组合变压器、组合整流滤波电路以及负载；所述组合谐振电路包括第一LLC谐振支路和第二LLC谐振支路；所述组合变压器包括第一变压器和第二变压器；

所述直流源的输出端与所述方波发生器的输入端相连；

所述方波发生器的输出端分别与所述第一LLC谐振支路和所述第二 LLC谐振支路的输入端相连；

所述第一LLC谐振支路的输出端与所述第一变压器的原边相连；所述第二LLC谐振支路的输出端与所述第二变压器的原边相连；

所述第一变压器和所述第二变压器的副边分别与所述组合整流滤波电路的输入端相连；

所述组合整流滤波电路的输出端与所述负载相连。

进一步地，所述方波发生器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管的漏极与所述第三开关管的漏极相连，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极相连，所述第三开关管的源极与所述第四开关管的漏极相连，所述第二开关管的源极与所述第四开关管的源极相连。

进一步地，所述第一LLC谐振支路由第一谐振电感、第一谐振电容以及第一激磁电感组成，所述第一谐振电感的一端与所述第一开关管的源极连接，所述第一谐振电感的另一端与所述第一谐振电容的一端连接；所述第一谐振电容的另一端分别与所述第一激磁电感的一端以及所述第一变压器原边绕组的同名端相连，所述第一激磁电感的另一端分别与所述第三开关管的源极和所述第一变压器原边绕组的异名端相连；

所述第二LLC谐振支路由第二谐振电感、第二谐振电容以及第二激磁电感；所述第二谐振电感的一端与所述第一开关管的源极连接，所述第二谐振电感的另一端与所述第二谐振电容的一端连接；所述第二谐振电容的另一端分别与所述第二激磁电感的一端以及所述第二变压器原边绕组的同名端相连，所述第二激磁电感的另一端分别与所述第四开关管的源极和所述第二变压器原边绕组的异名端相连。