[发明专利]一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC‑DC变换器，包括：输入电源；三相LLC谐振电路，采用频率调制方式将直流输入电压变换为高直流输出电压，副边为全波整流电路结构；移相全桥电路，包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第一桥臂与第二桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第一低直流输出电压；所述第二支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第二桥臂与第三桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第二低直流输出电压；副边为全波整流电路结构。该变换器具有电气隔离、低成本、高效率等优点。

技术领域

本发明属于电力电子领域，具体涉及一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器。

背景技术

随着现代科技的发展，许多新型用电设备对供电的要求越来越高，许多用电设备在运行时需要多路直流电压进行供电，为保证供电的可靠性与独立性，需要各路直流电压之间相互隔离。例如，在电动汽车中，在对动力电池进行充电的同时，需要同时对车上的其他设备进行供电。在传统的变换器中，采用多个变换器对用电设备进行供电，这样会增加系统的成本与体积，不利于设备的集成化。有些研究者提出了若干个集成式多路输出DC/DC变换器，但是这些变换器存在诸如多路输出相互之间不隔离，难以满足对各路输出隔离的要求；几路输出电压之间具有交叉调整率等问题。

公开号为CN1870408A的专利申请公开了一种多路输出直流-直流变换器，包括隔离变压器、主整流电路和辅路整流电路、PWM控制电路，隔离变压器副边绕组输出端与主整流电路、辅路整流电路输入端相连；还设有第一、二开关管串联组成的斩波器，PWM控制电路分别输出占空比为D和1-D的脉冲至第一、二开关管的控制端，使第一、第二开关管截止的时间固定，还设有由谐振电容、第一谐振电感、并联于隔离变压器原边绕组的第二谐振电感串联组成的谐振回路，谐振回路的输入端与斩波器的输出端相连，第一谐振电感与谐振电容谐振实现第一、二开关管准零电流关断，第二谐振电感，第一谐振电感Lr和谐振电容谐振实现第一、二开关管零电压开通。该技术内容能够较易实现软开关，提高效率，但是没有实现各路输出之间的相互独立与隔离。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器。该变换器通过两种不同的电路拓扑实现三路相互隔离的电压输出，且三路输出相互隔离，独立调压；该变换器通过控制输出电压，实现稳定的直流电压输出；同时该变换器具有高频隔离变压器，可以实现电气隔离功能。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器，包括：

输入电源；

三相LLC谐振电路，采用频率调制方式将直流输入电压变换为高直流输出电压，副边为全波整流电路结构；

移相全桥电路，包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第一桥臂与第二桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第一低直流输出电压；所述第二支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第二桥臂与第三桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第二低直流输出电压；副边为全波整流电路结构。

本发明的DC-DC变换器具有电气隔离、低成本、高效率、高功率密度、不同输出电压间相互独立等优点。

优选地，所述三相LLC谐振电路的原边包括：

第一桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第一功率开关管和第二功率开关管组成，第一功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第二功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；