[实用新型]一种输入并联输出串联LLC谐振变换器

说明书

本申请公开了一种输入并联输出串联LLC谐振变换器，提高了LLC谐振变换单元间的均流度。该输入并联输出串联LLC谐振变换器包括：k个LLC谐振变换单元和k‑1个连接电感，k≥2；其中，所述k个LLC谐振变换单元的输入端并联、输出端串联；所述k个LLC谐振变换单元中的耦合变压器共用同一个磁芯；第i个连接电感将两个原边绕组的任意一对同名端相连，i＝1、2、…、k‑1；第i个连接电感对应的所述两个原边绕组，是指第i个LLC谐振变换单元中的耦合变压器的原边绕组和第i+1个LLC谐振变换单元中的耦合变压器的原边绕组。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种输入并联输出串联LLC谐振变换器。

背景技术

LLC谐振变换器可以获得较高的转换效率，但是单级的LLC谐振变换器已不足以满足日益小型化、高功率密度的变换器需求(尤其是在大电流输入、高电压输出的场合)，其主要原因是：由于磁性元器件的体积很大，使得变换器的整体布局不再紧凑，散热布局也十分困难，进一步加大了散热装置和空间要求，使得设计出来的变换器体积笨重，功率密度极低。

为解决上述问题，现有技术是将多个LLC谐振变换单元的输入端并联、输出端串联，得到输入并联输出串联LLC谐振变换器，如图1所示(图1仅以具有两个LLC谐振变换单元作为示例)。在该输入并联输出串联LLC谐振变换器中，每个LLC谐振变换单元的开关频率相同，功率分摊，有利于变换器的小型化、高功率密度设计，但是由于元器件参数的离散性，每个LLC谐振变换单元内部的谐振电感、谐振电容等谐振元件的参数不可能完全一致，导致每个LLC谐振变换单元的增益不可能完全一致，而增益越大的LLC谐振变换单元的输入电流越大，导致LLC谐振变换单元间会出现不均流现象，此时流过大电流的LLC谐振变换单元内部的元器件可能发生过流损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种输入并联输出串联LLC谐振变换器，以提高LLC谐振变换单元间的均流度。

一种输入并联输出串联LLC谐振变换器，包括：k个LLC谐振变换单元和k-1个连接电感，k≥2；

其中，所述k个LLC谐振变换单元的输入端并联、输出端串联；

所述k个LLC谐振变换单元中的耦合变压器共用同一个磁芯；

第i个连接电感将两个原边绕组的任意一对同名端相连，i＝1、2、…、k-1；第i个连接电感对应的所述两个原边绕组，是指第i个LLC谐振变换单元中的耦合变压器的原边绕组和第i+1个LLC谐振变换单元中的耦合变压器的原边绕组。

可选的，k＝2。

可选的，两个LLC谐振变换单元中的耦合变压器共同构成一个多绕组变压器；

所述多绕组变压器采用双柱磁芯结构，包括：第一磁柱和第二磁柱；第一个LLC谐振变换器中的耦合变压器原边绕组围绕第一磁柱进行顺时针绕制；第二个LLC谐振变换器中的耦合变压器原边绕组围绕第二磁柱进行逆时针绕制；第一个LLC谐振变换器中的耦合变压器副边绕组围绕第一磁柱进行顺时针绕制；第二个LLC谐振变换器中的耦合变压器副边绕组围绕第二磁柱进行逆时针绕制。

可选的，所述耦合变压器采用UI型磁材。

可选的，所述LLC谐振变换单元包括半桥电路、谐振电感、谐振电容、耦合变压器和整流电路；其中，所述整流电路为半桥整流电路或全桥整流电路。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型利用磁通抵消的方式构建耦合变压器，可以平衡LLC谐振变换单元间的输出电压，在此基础上用连接电感将谐振回路互连的方式，可以有效改善谐振元件参数差异给LLC谐振变换单元间带来的不均流问题，显著提高LLC谐振变换单元间的均流度。

附图说明