[实用新型]一种多匝比谐振变换器

说明书

本实用新型一种多匝比谐振变换器引入级联绕组及与抽头连接的第一谐振电容Cr1，通过第一控制开关SC1的开通或关断，控制第一谐振电容Cr1接通或断开的特性，使本实用新型在较低输入电压或较高输入电压均可工作在最佳工作点，可提高效率，增加可靠性，降低电路成本。

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域，尤其谐振式开关变换器。

背景技术

参见图1，谐振变换器具有高效率和高功率密度的优点，其最佳工作点在谐振点附近，该特性使得谐振变换器的输入电压范围较窄，当输入电压在较大范围内变化时，需调节开关频率偏离谐振点，这将导致谐振变换器性能和效率的降低，并会导致变换器增益敏感，导致系统不稳定，降低系统可靠性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种宽输入电压范围的谐振变换器，根据输入电压不同，采用分段的控制方式的方式，令该谐振变换器始终工作在较好的工作点附近。

为实现上述目的，一种多匝比谐振变换器采用了如下技术方案：参见图2，

包括变压器T1，高位开关SH，低位开关SL，谐振电感Lr，初始谐振电容Cr；第一谐振电容Cr1；第一控制开关SC1以及二极管DS1；当所述的变压器T1包括第一绕组Np1和第二绕组Np2两个一次侧绕组时，该第一绕组Np1的异名端连接第二绕组Np2的同名端，构成两段级联绕组，该两段级联绕组形成首端，末端和抽头三个端点；其连接方式为：高位开关SH和低位开关SL连接为半桥电路，该半桥电路的中点与谐振电感Lr串联，谐振电感Lr连接所述的两段级联绕组的首端，所述的两段级联绕组的抽头连接第一谐振电容Cr1的一端，该第一谐振电容Cr1另一端连接第一控制开关SC1的漏极，第一控制开关SC1的源极连接电路参考地；所述的两段级联绕组的末端连接初始谐振电容Cr的一端；该初始谐振电容Cr的另一端连接参考地；第一二极管DS1的阴极和阳极分别并联于第一控制开关SC1的漏极和源极。

所述的谐振电感Lr与级联绕组串联，谐振电感Lr或者是独立电感，或者是级联绕组的寄生漏电感。

所述的第一控制开关SC1连接在第一谐振电容Cr1和参考地之间，第一控制开关SC1或者是MOSFET，或者是三极管，或者是SiC器件，或者是GaN器件，第一控制开关SC1的作用是改变变压器T1的匝比，第一控制开关SC1导通时匝比N3/Np1，其关断时匝比N3/Np1+Np2。

所述的第一二极管DS1的阴极和阳极分别并联于第一控制开关SC1的漏极和源极，该第一二极管DS1或者是独立二极管，或者是第一控制开关SC1的寄生二极管，所述第一二极管DS1的作用是阻断谐振电容Cr1的谐振电流，令谐振电容Cr1不参与工作。

附图说明

图1：已知的谐振变换器电路结构图

图2：第一实施例一种多匝比谐振变换器电路结构图

图3：第一控制开关SC11关断时的等效电路图

图4：第一控制开关SC11导通时的等效电路图

图5：第一控制开关SC11关断时的波形图

图6：第一控制开关SC11导通时的波形图

图7：第二实施例一种多匝比谐振变换器电路结构图

图8：第三实施例一种多匝比谐振变换器电路结构图

附图标号：SH：高位开关；VgH：高位开关的驱动信号；SL低位开关；VgL：低位开关的驱动信号；SC1~SC n：控制开关；Vsc1~Vscn：控制开关的驱动信号；Lr：谐振电感；Cr~Cr n：谐振电容；N3：变压器T1的二次侧绕组；Np1~Npn：变压器T1的一次侧绕组；Vin：输入电压。

具体实施方式