[发明专利]一种抗直通软开关推挽LLC谐振变换器

摘要

本发明公开了一种抗直通软开关推挽LLC谐振变换器，它是由输入源V_in、原边电路、LLC谐振网络和变压器以及副边电路构成，所述原边电路是由缓冲电容与开关管串联组成抗直通电路构成，所述副边电路是由整流电路构成，LLC谐振网络和变压器是由高频变压器、谐振电感L_r、励磁电感L_m和谐振电容C_r构成。本发明通过将LLC谐振结构与抗直通桥臂、推挽结构集成到一起，实现原边抗直通结构，同时实现原边开关管的软开关，副边整流管的软开关，提高功率变换器的可靠性和功率密度。本发明只有两个开关管，能够有效降低成本。该变换器适用于高可靠要求的航空航天、军事领域，能够应用于高输入电压的场合。

主权项

一种抗直通软开关推挽LLC谐振变换器，其特征在于：它是由输入源V_in、原边电路、LLC谐振网络和变压器以及副边电路构成，所述原边电路是由缓冲电容与开关管串联组成抗直通电路构成，所述副边电路是由整流电路构成，LLC谐振网络和变压器是由高频变压器、谐振电感L_r、励磁电感L_m和谐振电容C_r构成；所述原边电路包括第一开关管S₁、第二开关管S₂、第一缓冲电容C₁、第二缓冲电容C₂；第一开关管S₁的源极与第一缓冲电容C₁一端连接，组成抗直通结构前桥臂，第二开关管S₂的漏极与第二缓冲电容C₂一端连接，组成抗直通结构后桥臂，前桥臂与后桥臂并联连接，第一开关管S₁的漏极与第二缓冲电容C₂另一端连接，第二开关管S₂的源极与第一缓冲电容C₁另一端连接；所述LLC谐振网络和变压器包括高频变压器T、谐振电感L_r、第一绕组励磁电感L_m1、、第二绕组励磁电感L_m2、第一谐振电容C_r1和第二谐振电容C_r2，高频变压器T原边与副边的匝比为n:1；第一谐振电容C_r1与第二谐振电容C_r2串联连接，然后与输入电压源V_in并联连接；第一谐振电容C_r1与第二谐振电容C_r2连接的中点与谐振电感L_r的一端连接；高频变压器T有两个原边绕组和两个副边绕组，高频变压器T第一原边绕组N_p1同名端与第一开关管S₁的源极连接，高频变压器T第一原边绕组N_p1的非同名端与第二原边绕组N_p2的非同名端以及谐振电感L_r的另一端连接，高频变压器T原边第二绕组N_p2的同名端与第二开关管S₂的漏极连接；高频变压器T第一副边绕组N_s1的非同名端与高频变压器T第二副边绕组N_s2的同名端连接；第一绕组励磁电感L_m1、并联在第一原边绕组N_p1的同名端和非同名端之间，第二绕组励磁电感L_m2并联在第二原边绕组N_p2的同名端和非同名端之间；所述副边电路包括第一输出整流二极管D_r1、第二输出整流二极管D_r2、输出电容C_o和负载电阻R_o，第一输出整流二极管D_r1的阴极与第二输出整流二极管D_r2的阴极连接，第一输出整流二极管D_r1的阳极与高频变压器T第一副边绕组N_s1的同名端连接，第二输出整流二极管D_r2的阳极与高频变压器T第二副边绕组N_s2的非同名端连接；输出电容C_o与负载电阻R_o并联后其正极连接到第一输出整流二极管D_r1与第二输出整流二极管D_r2的共阴极处，其负极连接到高频变压器T副边第一副边绕组N_s1的非同名端以及高频变压器T副边第二副边绕组N_s2的同名端处。