[发明专利]一种交错并联LLC谐振变换器及均流方法

说明书

本发明公开了一种交错并联LLC谐振变换器，包括有源平衡单元和多相交错并联LLC谐振变换器，多相交错并联LLC谐振变换器包括2个半桥LLC谐振变换器，分别为第一半桥LLC谐振变换器和第二半桥LLC谐振变换器，每个半桥LLC谐振变换器包括开关管Qsubgt;1/subgt;、开关管Qsubgt;2/subgt;、谐振电感Lsubgt;r1/subgt;、励磁电感Lsubgt;m1/subgt;、谐振电容Csubgt;r1/subgt;、二极管Dsubgt;1/subgt;、二极管Dsubgt;2/subgt;以及变压器绕组Tsubgt;1/subgt;，本发明还公开了一种交错并联LLC谐振变换均流方法。本发明仅采用一个可调的公共电容，实现了两相交错并联LLC谐振变换器的均流，均流精度达到2%以内，适用于低压大电流的场合。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域的开关电源技术，具体涉及一种交错并联LLC谐振变换器，还涉及一种交错并联LLC谐振变换均流方法。

背景技术

随着数据中心、汽车电子系统应用对高功率密度中大功率DC/DC变换装置的需求日益增长，交错并联LLC谐振变换器因其高功率密度、高效率的特点，被广泛运用在低压大电流的场合。但由于各相之间的谐振元件制造与实测参数值存在一定的差异，会导致各相之间的输出电流不均衡，具体表现在纹波电流幅值不仅会增加，功率器件的电流应力也会增加。因此，LLC谐振变换器在多模块并联运行时，必须采用有效的均流控制策略以确保各相电流幅值分配均衡，不然很容易造成系统运行失稳，甚至过热损坏。

发明内容

本发明旨在克服交错式LLC拓扑的均流问题，使之可应用于大功率、大电流和高频率的场合。为解决此技术问题，本发明提供一种交错并联LLC谐振变换器，还提供一种交错并联LLC谐振变换均流方法。

本发明的上述目的通过以下技术手段实现：

一种交错并联LLC谐振变换器，包括有源平衡单元，还包括多相交错并联LLC谐振变换器，

多相交错并联LLC谐振变换器包括2个半桥LLC谐振变换器，分别为第一半桥LLC谐振变换器和第二半桥LLC谐振变换器，每个半桥LLC谐振变换器包括开关管Q₁、开关管Q₂、谐振电感L_r1、励磁电感L_m1、谐振电容C_r1、二极管D₁、二极管D₂以及变压器绕组T₁，

直流电源正极和负极分别与开关管Q₁的漏极和开关管Q₂的源极连接，开关管Q₁的源极和开关管Q₂的漏极均与谐振电感L_r1一端连接，谐振电感L_r1另一端与变压器绕组T₁的原边的同名端连接，开关管Q₂的源极与谐振电容C_r1一端连接，谐振电容C_r1另一端与变压器绕组T₁的原边的异名端连接，变压器绕组T₁的原边的同名端和异名端之间并联有励磁电感L_m1，变压器绕组T₁的副边的第一同名端和第二异名端分别与二极管D₁的阳极和二极管D₂的阳极连接，二极管D₁的阴极和二极管D₂的阴极连接构成半桥LLC谐振变换器的第一输出端口，变压器绕组T₁的副边的第一异名端和第二同名端连接构成半桥LLC谐振变换器的第二输出端口。

如上所述有源平衡单元包括输入端电容C₁、开关管Q₅、电容C₂、电容C₃、以及电感L_o，