[发明专利]一种高频LLC谐振直流变换器

说明书

本发明公开了一种高频LLC谐振直流变换器，其特征在于：包括全桥电路结构及基本谐振电路结构，所述的全桥电路包括MOS管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、体二极管D_Q1、D_Q2、D_Q3、D_Q4及寄生电容C_oss1、C_oss2、C_oss3、C_oss4，所述的MOS管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄共同构成了全桥电路的四个桥臂，所述的体二极管及寄生电容分别设置在四个MOS管上；所述的基本谐振电路包括谐振电容Cr、谐振电感Lr及变压器的励磁电感Lm，所述的谐振电感L_r和谐振电容C_r与负载串联，变压器励磁电感L_m与负载相互并联。本发明所提出的ADRC策略被嵌入在电压外环控制器中，实现了控制优化，在LLC谐振直流变换器受到扰动影响时得到最小的波动幅值和最短的暂态过程。

技术领域

本发明涉及一种应用自抗扰控制技术的20kW高频LLC谐振直流变换器，属于新能源发电与微电网领域的一项发明技术。

背景技术

近年来，伴随着市场对变换器的需求的不断提升，提高开关管频率成为了减小无源元件体积的主要方法。但是提高开关频率往往会使得变换器中开关管的开关损耗提高。因此必须使用软开关技术来降低开关管的开通和关断损耗进而提高变换器效率。LLC谐振直流变换器的电路具有拓扑简单，电磁干扰小，输出功率等级范围宽的优点。该电路可以在较宽的输入电压变化范围内以及较大负载电压波动范围内调整输出电压。同时该谐振电路可以实现原边开关管的零电压开通，以及副边整流管的零电压关断，可以降低变换器的开关损耗，满足变换器对于效率、体积、频率的发展要求。对于提高开关电源的效率和功率密度，有着重要意义。但是LLC谐振直流变换器会因为电路的扰动而在输出侧产生电压的波动，给正常使用带来困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高频LLC谐振直流变换器，其具有一定的自抗扰能力，可以有效的保证输出侧电压的稳定。

本发明采用如下技术手段实现：一种高频LLC谐振直流变换器，包括全桥电路结构及基本谐振电路结构，所述的全桥电路包括MOS管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、体二极管D_Q1、D_Q2、 D_Q3、D_Q4及寄生电容C_oss1、C_oss2、C_oss3、C_oss4，所述的MOS管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄共同构成了全桥电路的四个桥臂，所述的体二极管及寄生电容分别设置在四个MOS管上；

所述的基本谐振电路包括谐振电容Cr、谐振电感Lr及变压器的励磁电感Lm，所述的谐振电感L_r和谐振电容C_r与负载串联，变压器励磁电感L_m与负载相互并联。

所述的变压器的原副边的匝数比为n:1。

所述的变压器副边侧绕线采用带中心抽头的结构，副边为由整流二极管D₁、D₂组成的半桥全波整流网络，整流网络连接输出滤波电路，输出滤波电路由电容C_o充当，最后与负载R_L相接。