[发明专利]半桥LLC谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法

说明书

本发明提供了一种半桥LLC谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法，两相半桥LLC谐振变换器交错进行并联，其中每相半桥LLC谐振变换器的直流输入侧为两个电容串联，通过T型开关网络连接谐振腔，变压器副边接整流电路与输出电容以及负载；本发明通过加入辅助通路以及MOS管，能够实现在谐振腔输入电压中插入Vin/2状态，降低谐振腔输入电压的基波有效值，在开关频率保持不变的情况下，降低LLC谐振变换器增益；能够在同频交错并联的情况下，通过检测各相的谐振电流与并联系统的谐振电流平均值进行比较，调整各相LLC谐振变换器的增益，实现均流控制，原边所有MOS管能够实现零电压开通。

技术领域

本发明涉及电力电子变换器领域，尤其是交错并联均流电路及其控制方法。

背景技术

LLC谐振变换器具有高效率，高功率密度等优势，得到了非常广泛的应用。LLC谐振变换器采用调频控制(PFM)，通过控制开关频率来控制变换器的增益。多相LLC谐振变换器进行交错并联，能够提升系统功率等级，并且能够降低输出纹波，有利于减小输出电容。交错并联工作的多相LLC谐振变换器需要工作在相同的开关频率下，从而保持固定的相位差。然而，电路元器件不可避免的参数偏差会引起各相LLC谐振变换器的增益出现偏差，导致各相电流不均，威胁到系统的可靠运行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种半桥LLC谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法，能够使多相LLC谐振变换器交错并联运行时，实现电流均衡控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种半桥LLC谐振变换器交错并联电路，两相半桥LLC谐振变换器交错进行并联，其中每相半桥LLC谐振变换器的直流输入侧为两个电容串联，通过T型开关网络连接谐振腔，变压器副边接整流电路与输出电容以及负载；所述半桥LLC谐振变换器电路包括电容(Ca)、电容(Cb)、连接辅助通路的MOS管(Sza)、MOS管(Szb)、MOS管(Qa)、MOS管(Qb)、谐振电容(Cr)、谐振电感(Lr)、变压器(T)、二极管(Da)、二极管(Db)和输出电容(Cout)，由谐振电容(Cr)，谐振电感(Lr)，励磁电感(Lm)组成的环路称为谐振腔。

所述半桥LLC谐振变换器交错并联电路的连接方式如下：电容(Ca_1)正端与输入端的正极相连，电容(Cb_1)负端与输入端的负极相连；电容(Ca_1)负端与电容(Cb_1)正端连接，MOS管(Qa_1)源极与MOS管(Qb_1)漏极连接，电容(Ca_1)正端与第一MOS管(Qa_1)漏极连接，MOS管(Sza_1)漏极与MOS管(Szb_1)源极连接，电容(Ca_1)负端与MOS管(Sza_1)源极连接，MOS管(Szb_1)源极与MOS管(Qa_1)源极以及谐振电容(Cr_1)正端连接形成辅助通路，谐振电容(Cr_1)负端与谐振电感(Lr_1)的一端连接，谐振电感(Lr_1)的另一端与变压器(T_1)原边的一端连接，谐振电感(Lr_1)的另一端同时与励磁电容(Lm_1)的一端连接，励磁电容(Lm_1)的另一端与MOS管(Qb_1)的源极连接，变压器(T_1)原边的另一端与MOS管(Qb_1)源极以及电容(Cb_1)负端连接，变压器(T)副边的一端与二极管(Da_1)正极连接，变压器(T_1)副边的另一端与二极管(Db_1)正极连接，二极管(Da_1)负极与第二二极管(Db_1)负极以及输出电容(Cout)正极连接，输出电容(Cout)负极与变压器(T_1)副边中心端连接；