[发明专利]一种LLC谐振变换器

权利要求书

1.一种LLC谐振变换器，包括从输入到输出依次连接的逆变电路、LLC谐振腔、变压器、整流网络和滤波输出电路；其特征在于，所述LLC谐振腔包括谐振电感Lr、励磁电感Lm、谐振电容Cr、开关管S5、开关管S6和钳位谐振电容Cs；

谐振电容Cr的一端与所述逆变电路连接，谐振电容Cr的另一端连于谐振电感Lr的一端和开关管S5的漏极，谐振电感Lr的另一端连于励磁电感Lm的一端和变压器T原边绕组Np的一端，励磁电感Lm的另一端连于变压器T原边绕组Np的另一端、开关管S6的漏极和所述逆变电路，开关管S6的源极连于钳位谐振电容Cs的一端，钳位谐振电容Cs的另一端连于开关管S5的源极；

所述LLC谐振变换器在输入电压低压段采用FBLLC结构的变频PFM控制，通过改变开关频率来改变输出电压增益；

所述LLC谐振变换器在输入电压高压段采用FBLLC结构的定频PWM控制，通过改变逆变电路开关管的占空比来改变输出电压增益。

2.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器，其特征在于，谐振电容Cr大于或等于钳位谐振电容Cs的5倍。

3.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述逆变电路为全桥逆变电路，包括四个开关管S1、S2、S3、S4，开关管S1的漏极连于开关管S2的漏极后用于连接输入电源Vin的正端，开关管S1的源极连于开关管S3的漏极和谐振电容Cr的一端，开关管S2的源极连于开关管S4的漏极、开关管S6的漏极、励磁电感Lm的另一端、变压器T原边绕组Np的另一端，开关管S4的源极连于开关管S3的源极后用于连接输入电源Vin的负极。

4.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述逆变电路为半桥逆变电路，包括开关管S1和开关管S2，开关管S1的漏极用于连接输入电源Vin的正端，开关管S1的源极连于开关管S2的漏极和谐振电容Cr的一端，开关管S2的源极与磁电感Lm的另一端、变压器T原边绕组的另一端、开关管S6的漏极相连后连接输入Vin的负极。

5.根据权利要求1-4任一项所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述整流网络为桥式整流网络，包括四个功率管D1、D2、D3、D4，功率管D1的第一端连于功率管D3的第二端和变压器T副边绕组Ns的一端，功率管D1的第二端连于功率管D2的第二端、滤波输出电路的一端，功率管D2的第一端连于功率管D4的第二端和变压器T副边绕组Ns的另一端，功率管D3的第一端连于功率管D4的第一端、滤波输出电路的另一端。

6.根据权利要求5所述的LLC谐振变换器，其特征在于，四个功率管D1、D2、D3、D4均为二极管，第一端均为阳极，第二端均为阴极。

7.根据权利要求5所述的LLC谐振变换器，其特征在于，四个功率管D1、D2、D3、D4均为MOS管，第一端均为源极，第二端均为漏极。

8.根据权利要求1-4任一项所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述整流网络为全波整流网络，包括二极管D1和二极管D2，二极管D1的阳极连于变压器T副边绕组Ns的一端，二极管D1的阴极连于滤波输出电路的一端，二极管D2的阳极连于变压器T副边绕组Ns的另一端，二极管D2的阴极连于滤波输出电路的一端，变压器T副边绕组Ns的中心抽头连于滤波输出电路的另一端。

9.一种LLC谐振变换器，包括从输入到输出依次连接的逆变电路、LLC谐振腔、变压器、整流网络和滤波输出电路；其特征在于，所述逆变电路包括四个开关管S1～S4；所述LLC谐振腔包括谐振电感Lr、励磁电感Lm、谐振电容Cr、开关管S5、开关管S6和钳位谐振电容Cs；所述整流网络包括四个功率管D1、D2、D3、D4；

开关管S1的漏极连于开关管S2的漏极后用于连接输入电源Vin的正端，开关管S1的源极连于开关管S3的漏极和谐振电容Cr的一端，谐振电容Cr的另一端连于谐振电感Lr的一端和开关管S5的漏极，谐振电感Lr的另一端连于励磁电感Lm的一端和变压器T原边绕组Np的一端，开关管S2的源极连于开关管S4的漏极、开关管S6的漏极、励磁电感Lm的另一端、变压器T原边绕组Np的另一端，开关管S6的源极连于钳位谐振电容Cs的一端，钳位谐振电容Cs的另一端连于开关管S5的源极，开关管S4的源极连于开关管S3的源极后用于连接输入电源Vin的负极，功率管D1的第一端连于功率管D3的第二端和变压器T副边绕组Ns的一端，功率管D1的第二端连于功率管D2的第二端、滤波输出电路的一端，功率管D2的第一端连于功率管D4的第二端和变压器T副边绕组Ns的另一端，功率管D3的第一端连于功率管D4的第一端、滤波输出电路的另一端；

所述LLC谐振变换器在输入电压低压段采用FBLLC结构的变频PFM控制，通过改变开关频率来改变输出电压增益；

所述LLC谐振变换器在输入电压高压段采用FBLLC结构的定频PWM控制，通过改变逆变电路开关管S1的占空比来改变输出电压增益。