[发明专利]一种LLC谐振变换器结构及其控制方法

权利要求书

1.一种LLC谐振变换器结构的控制方法，其特征在于：通过实时判断负荷功率P_o大小来调节谐振腔电感比值k的大小，使谐振腔电感比值k与当前负荷功率区间适配；其中，k＝L_m/L_r，这里L_m为LLC谐振网络的励磁电感，L_r为LLC谐振网络的谐振电感；

具体适配方法如下：

根据负荷功率的大小，通过J-1个负荷功率区间分段点将负荷功率划分为J个区间，其中J为不小于2的正整数，区间1到区间J的负荷功率值递增；

当负荷功率P_o大小满足P_switch-j-1P_o≤P_switch-j时，将当前谐振腔电感比值k设置为区间j的谐振腔电感比值k_j；其中，P_switch-j表示区间j与区间j+1的之间的负荷功率区间分段点，P_switch-j-1表示区间j-1与区间j的之间的负荷功率区间分段点，j为1～J-1之间的正整数。

2.根据权利要求1所述的一种LLC谐振变换器结构的控制方法，其特征在于：所述负荷功率区间分段点P_switch-j的值为：

其中，G_max为所需最大电压增益，V_o为输出电压，n为变压器变比，C_r为LLC谐振网络的谐振电容。

3.一种LLC谐振变换器结构，包括主电路和控制电路两大部分，所述主电路依次包括：输入侧逆变网络、LLC谐振网络、高频变压器组、二次侧整流滤波网络和输出端，其特征在于：

所述LLC谐振网络包括谐振电感L_r、谐振电容C_r以及J个相互并联的励磁电感L_mj；

所述高频变压器组由多个高频变压器并联复合而成，且并联复合的方式为一次侧直接并联，二次侧整流后并联；每个所述高频变压器的一次侧分别与一个所述励磁电感L_mj并联；所述高频变压器中至少有J-1个高频变压器的一次回路中设置有控制开关，所述控制开关受控于控制电路并用于投切对应的高频变压器及励磁电感L_mj；

所述控制电路用于根据输出端的负荷功率P_o大小来调节各控制开关状态，以使得谐振腔电感比值k与当前负荷功率P_o大小适配；其中，k＝L_m/L_r，这里L_m为复合励磁电感，L_r为谐振电感。

4.根据权利要求3所述的一种LLC谐振变换器结构，其特征在于：

所述控制电路中预设有控制程序，所述控制程序按照如下方式进行控制：根据负荷功率的大小，通过J-1个负荷功率区间分段点将负荷功率划分为J个区间，其中J为不小于2的正整数，区间1到区间J的负荷功率值递增；

当负荷功率P_o大小满足P_switch-j-1P_o≤P_switch-j时，通过向控制开关发送投切信号将当前谐振腔电感比值k调整为区间j的谐振腔电感比值k_j；其中，P_switch-j表示区间j与区间j+1的之间的负荷功率区间分段点，P_switch-j-1表示区间j-1与区间j的之间的负荷功率区间分段点，j为1～J-1之间的正整数。

5.根据权利要求4所述的一种LLC谐振变换器结构，其特征在于：

所述负荷功率区间分段点P_switch-j的值为：

其中，G_max为所需最大电压增益，V_o为输出电压，n为变压器变比，C_r为LLC谐振网络的谐振电容。