[发明专利]三电平LLC串联谐振DC/DC变换器

摘要

本发明的三电平LLC串联谐振DC/DC变换器包括分压电容、由四个开关串联而成的逆变器、谐振电路、钳位电路、隔离变压器、整流电路、滤波电路。该变换器通过具有双重本征谐振频率的LLC谐振电路使得较小的频率变化范围就可以实现较大的输入输出电压调节范围，同时，通过一对钳位二极管对开关进行有效的钳位，使每个开关电压应力是输入电压的一半，并且全范围实现ZVS而不用附加任何电路，整流二极管工作在ZCS状态。该变换器在高端压输入时效率较高，应用在高输入电压且有断电保持时间要求的电源产品上特别有利。

主权项

1.三电平LLC串联谐振DC/DC变换器，其特征在于包括：-分压电容(110)，用于将输入电压均分，产生两个仅为输入电压一半的电压源；-逆变器(120)，由四个开关(S1、S2、S3、S4)串联而成，用于将直流电压逆变成一个方波或阶梯波电压；-钳位电路(130)，由两个二极管(D1、D2)组成，其中第一二极管(D1)连接于分压电容的中点和第一开关(S1)源极与第二开关(S2)漏极的接点之间，第二二极管(D2)连接与分压电容的中点和第四开关(S4)漏极与第三开关(S3)源极的接点之间；-谐振电路(140)，包括一串联电容(Cs)连接于一串联电感(Ls)和一并联电感(Lm)，该谐振电路接于分压电容的中点与逆变器的输出端之间，串联电容(Cs)与串联电感(Ls)谐振构成本发明谐振变换器的第一本征频率，以fs表示，串联电容(Cs)与串联电感(Ls)及并联电感(Lm)谐振构成本发明谐振变换器的第二本征频率，以fm表示，其中fs＞fm；-隔离变压器(TR)，其一次侧与谐振电路(140)中的并联电感(Lm)并联，二次侧与整流电路(160)相连，对接于整流电路(160)输出端的滤波电路(170)提供一同一方向的脉冲电流；-整流电路(160)；-滤波电路(170)，用于将脉冲电流转化成一直流电压对输出负载电路提供能量。