[发明专利]一种对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路

权利要求书

1.一种对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，所述功率变换电路包括LC串联谐振电路和高频变压器，所述LC串联谐振电路和所述高频变压器由LCT集成磁性元件构成，所述LCT集成磁性元件包括：第一高频变压器初级平面绕组、第二高频变压器初级平面绕组和高频变压器次级平面绕组，所述磁性元件还包括：寄生电容和寄生电感；

所述寄生电容紧密耦合于所述第一高频变压器初级平面绕组的下方和所述第二高频变压器初级平面绕组的上方；

所述寄生电感紧密耦合于所述第二高频变压器初级平面绕组的下方和所述高频变压器次级平面绕组的上方，其中，所述寄生电容和所述寄生电感组成LC串联谐振电路；

其特征在于，所述功率变换电路还包括：正弦变换控制电路；

所述正弦变换控制电路包括依次连通的脉宽控制器、栅极驱动器和隔离变压器，其中，所述脉宽控制器为开环控制器，所述脉宽控制器的驱动电压频率及导通脉宽，由所述LC串联谐振电路的谐振参数确定，所述隔离变压器的次级端设置有线圈，

所述隔离变压器的第一输出端设置有两个栅极分压驱动电路，所述栅极分压驱动电路包括：四个高频二极管，瞬变抑制二极管和三个栅极驱动电路电阻，其中，

第一高频二极管的阴极与第二高频二极管的阳极相连后，并连接于所述线圈的正端，所述第一高频二极管的阳极与第一栅极驱动电路电阻的一端相连；

所述第二高频二极管、第三高频二极管、第四高频二极管同相串联后，所述第四高频二极管的阴极连接于第二栅极驱动电路电阻的一端，所述第二栅极驱动电路电阻的另一端与所述第一栅极驱动电路电阻的另一端相连，并连接于晶体管的栅极；

所述瞬变抑制二极管和第三栅极驱动电路电阻并联后，所述瞬变抑制二极管的阴极连接于所述第二栅极驱动电路电阻的另一端，所述瞬变抑制二极管的阳极连接于所述线圈的负端，并连接于所述晶体管的源极。

2.如权利要求1所述的对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，其特征在于，所述功率变换电路还包括：对称半桥电路，整流电路；

所述LCT集成磁性元件的输入端连接于所述对称半桥电路的两个输出端，所述LCT集成磁性元件的输出端连接于所述整流电路的输入端，其中，所述LCT集成磁性元件的寄生电容连接于所述对称半桥电路的第一输出端，所述LCT集成磁性元件的初级平面绕组连接于所述对称半桥电路的第二输出端；

所述隔离变压器的第一输出端连接于所述对称半桥电路的控制端，所述隔离变压器的第二输出端连接于所述整流电路的控制端，

所述正弦变换控制电路用于向所述对称半桥电路和所述整流电路发送导通指令。

3.如权利要求2所述的对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，其特征在于，所述对称半桥电路包括两个半桥晶体管，所述整流电路包括四个全桥同步整流晶体管，所述隔离变压器第一输出端的两个栅极分压驱动电路依次连接于第一半桥晶体管的栅极和第二半桥晶体管的栅极；

所述隔离变压器的所述第二输出端设置有四个栅极分压驱动电路，且依次连接于四个所述全桥同步整流晶体管的栅极。

4.如权利要求1所述的对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，其特征在于，所述第一高频变压器初级平面绕组由三层印刷电路板组成，所述印刷电路板上设置有第一埋孔层间过渡区，相邻的两层印刷电路板通过所述第一埋孔层间过渡区实现互联，每一层印刷电路板上印刷有一匝绕组印制线。

5.如权利要求4所述的对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，其特征在于，所述第二高频变压器初级平面绕组由三层印刷电路板组成，每一层印刷电路板上印刷有一匝绕组印制线，所述第二高频变压器初级平面绕组的第一层印刷电路板的绕组印制线形状与所述第一高频变压器初级平面绕组第三层印刷电路板的绕组印制线形状相同。

6.如权利要求5所述的对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，其特征在于，所述高频变压器次级平面绕组由两层印刷电路板组成，所述印刷电路板上设置有第三埋孔层间过渡区，两层印刷电路板通过所述第三埋孔层间过渡区实现并联，每一层印刷电路板上印刷有一匝绕组印制线，两层印刷电路板上的绕组印制线形状相同。

7.如权利要求1所述的对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，其特征在于，所述磁性元件上设置有铁芯通孔，所述磁性元件还包括EI型铁芯，所述EI型铁芯通过所述铁芯通孔，穿过所述第一高频变压器初级平面绕组、所述第二高频变压器初级平面绕组和所述寄生电容。