[发明专利]一种LLC谐振电路中器件参数的确定方法

说明书

本发明提供一种LLC谐振电路中器件参数的确定方法，包括如下步骤：根据LLC谐振电路的模型得到其数学模型；根据LLC谐振电路输入端的电压等级和其中隔离变压器的变比计算出输出端输出电压范围，并确定出LLC谐振电路的最高电压增益和最低电压增益；k值在设定范围内取值，根据选定的谐振频率、品质因素和k值，计算出相应的谐振电感、励磁电感和谐振电容；判断各k值对应谐振电容所承受的电压值是否大于其最大耐压值；如果大于，则舍弃该k值，否则保留该k值；本发明所提供的技术方案，选择出谐振电容所承受电压值不会大于其最大耐压值的方案，能够解决现有技术中在选择LLC谐振电路中的器件时，没有考虑到谐振电容耐压能力的问题。

技术领域

本发明属于LLC谐振电路设计技术领域，具体涉及一种LLC谐振电路中器件参数的确定方法。

背景技术

近年来，随着电力电子装置的增多和功率等级的不断加大，国内外相继制订了一系列限制用电设备谐波污染的标准，用电设备输入端普遍采用功率因数校正技术来消除谐波污染。三相功率因数矫正变换器被应用于中大功率电源场合，对谐波污染的消除起到了非常重要的作用。然而三相功率因素矫正变换器的输出电压一般都是高压，如此便增加了变换器中开关管的电压应力，普通的MOSFET承受不了高压，而高压MOSFET的成本高且性能差。

半桥三电平LLC谐振电路的一个非常显著的特点：每个开关管上的电压应力只有直流母线或输入电压的一半，能够解决高电压大功率的场合不易选择合适器件的问题。通过在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压降到0，关断前电流先降到0，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，大大减小开关损耗，该技术被称为软开关。

半桥三电平LLC谐振电路中，实现软开关实现的关键是选取合理的谐振电感、谐振电容、励磁电感以形成谐振回路，使变换器中的开关管工作在零电压开通状态。但是现有技术中在选取半桥三电平LLC谐振电路中的器件时，没有考虑到谐振电容的耐压能力，一旦谐振电容所承受的电压大于其耐压能力，将会对谐振电容造成损害，使整个半桥三电平LLC谐振电路不能正常工作。

发明内容

本发明提供一种LLC谐振电路中器件参数的确定方法，用于解决现有技术中在选择LLC谐振电路中的器件时，没有考虑到谐振电容耐压能力的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种LLC谐振电路中器件参数的确定方法，包括如下步骤：

(1)根据LLC谐振电路的模型得到其数学模型；

(2)根据LLC谐振电路输入端的电压等级和其中隔离变压器的变比计算出输出端输出电压范围，并确定出LLC谐振电路的最高电压增益和最低电压增益；

(3)k值在设定范围内取值，根据选定的谐振频率、品质因素和k值，计算出相应的谐振电感、励磁电感和谐振电容；判断各k值对应谐振电容所承受的电压值是否大于其最大耐压值；如果大于，则舍弃该k值，否则保留该k值；

所述品质因素

k＝L_m/L_r

其中Cr为谐振电容，Lm为励磁电感，Lr为谐振电感，Cr为谐振电容，Rac为隔离变压器的等效负载阻抗。

本发明所提供的技术方案，根据品质因素、k值和谐振频率计算出相应的谐振电感、励磁电感和谐振电容，选择出谐振电容所承受电压值不会大于其最大耐压值的方案，从而解决现有技术中在选择LLC谐振电路中的器件时，没有考虑到谐振电容耐压能力的问题。

作为对K值的进一步限定，所述K的取值范围为0.25至6。

附图说明

图1为实施例中半桥三电平LLC谐振电路中器件参数确定方法的流程图；