[发明专利]一种谐振变换器

说明书

本发明公开了一种谐振变换器，涉及电力电子技术领域。本发明包括一个桥式电路，一个谐振电路；一个变压器T1：谐振电路2至少包括相互并联的第一电容Cr1、第二电容Cr2和钳位二极管D2，第一电容Cr1的一端串联于第二开关S3，第一电容Cr1、第二电容Cr2和钳位二极管D2均分别串联于第一钳位二极管D1、谐振电感Lr；还包括驱动控制电路，向第二开关S3提供驱动信号Vg_s3；第一电容Cr1的电容量远大于第二电容Cr2的电容量，第二钳位二极管D2、第一钳位二极管D1反向接入电路。本发明通过第二开关管S3以及钳位二极管D1和D2的共同作用，通过电路控制，满载时电路等效于串联谐振变换器，增加转换效率。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，特别是涉及一种谐振变换器。

背景技术

高功率密度、高效率和低成本的驱动电源更加具有竞争力。通常驱动电源会选择谐振电路来达到实现高功率密度及高效率的目的。谐振电路可以实现原边两个或两个以上的开关管的零电压开通和副边整流二极管的零电流关断，可以降低电源的开关损耗，提高功率变换器的效率和功率密度。

在功率变换器的谐振电路的设计中，如果可以采用高频工作，不仅会使变压器的尺寸大大降低，还会增大功率密度，降低无源器件成本，工作效率也不会降低。

如图6为现有技术提供的一种LLC谐振电路图。现有的LLC谐振电路，将输入电压为Vin的输入电源转化成负载需要的形式。但是，在现有技术中，在LLC谐振电路正常工作区间内，随着工作频率的增大，谐振电路的增益会减小，从而输出功率减小。由此可见，现有的LLC谐振电路，其工作频率会随着负载功率的减小而增大，尤其是负载较轻，频率非常高，其曲线如图7所示。一般来说，电路最大工作频率需要被限制，这就使得满载工作频率无法大幅提高。

因此，如何改变谐振电路的工作模态，提高其满载工作频率和功率密度是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谐振变换器，通过第二开关管S3以及钳位二极管D1和D2的共同作用，并通过驱动控制电路对谐振电路进行调节，大幅提高满载开关频率，有利于高频化高功率密度设计。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种谐振变换器，包括：

一个桥式电路，藕接于输入电压Vin；

一个谐振电路，藕接于所述桥式电路；

一个变压器T1，藕接于所述谐振电路；

所述谐振电路至少包括相互并联的第一电容Cr1、第二电容Cr2和第二钳位二极管D2，所述第一电容Cr1的一端串联于开关S3，开关S3并联于第二电容Cr2，第一电容Cr1、第二电容Cr2和第二钳位二极管D2均分别串联于第一钳位二极管D1、谐振电感Lr；

还包括驱动控制电路，向所述开关S3提供驱动信号Vg_s3；

其中第一电容Cr1的电容量远大于第二电容Cr2的电容量，第二钳位二极管D2、第一钳位二极管D1反向接入电路。

优选地，桥式电路至少由开关S1、开关S2构成，驱动控制电路向所述开关S1提供驱动信号Vg_s1，向开关S2提供驱动信号Vg_s2。

优选地，谐振电路受所述开关S1、开关S2驱动。

优选地，驱动控制电路包括电阻Rfb、运算放大器Op1和比较器Comp1，所述运算放大器Op1的正向输入端接基准电压Vref，负向输入端接电阻Rfb，输出端接比较器Comp1的正向输入端，比较器Comp1的反向输入端接迟滞电压Vhyz，迟滞电压Vhyz接基准电压Vref，比较器Comp1用于比较运算放大器Op1输出的电压Vcomp；