[发明专利]一种中继式LLC谐振拓扑电路及开关电源

说明书

本发明公开了一种中继式LLC谐振拓扑电路，包括变压器、原边LLC谐振电路及副边电路。变压器原边包含两个原边绕组，原边LLC谐振电路在工作时控制两个原边绕组交替流入同方向的电流，即变压器的原边绕组上的电流是单方向变化的，从而减小了电磁噪声，降低了电路的EMC优化难度及成本；而且，两个原边绕组在流入电流时产生的磁场方向相反，即变压器的磁滞回线工作在第一象限和第三象限，磁芯利用率较高。本发明还公开了一种开关电源，与上述拓扑电路具有相同的有益效果。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别是涉及一种中继式LLC谐振拓扑电路及开关电源。

背景技术

目前，开关电源中常用的基础拓扑电路有：反激式拓扑电路、正激式拓扑电路、推挽式拓扑电路、半桥式拓扑电路、全桥式拓扑电路等。从磁芯利用率的角度来看：反激式拓扑电路和正激式拓扑电路中变压器的磁滞回线仅工作在第一象限，导致磁芯利用率较低；而推挽式拓扑电路、半桥式拓扑电路及全桥式拓扑电路中变压器的磁滞回线工作在第一象限和第三象限，磁芯利用率较高。但是，推挽式拓扑电路、半桥式拓扑电路及全桥式拓扑电路中变压器的初级绕组上的电流均是正反方向变化的，即电流的变化范围是-I_MAX～I_MAX，这就导致在开关电源的核心功率回路中，在相同的开关速度下，其电流变化范围是电流变化范围为0～I_MAX的电路的2倍，导致电磁噪声较大，从而增加了电路的EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容性)的优化难度及成本。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种中继式LLC谐振拓扑电路及开关电源，变压器的原边绕组上的电流是单方向变化的，从而减小了电磁噪声，降低了电路的EMC优化难度及成本；而且，两个原边绕组在流入电流时产生的磁场方向相反，磁芯利用率较高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种中继式LLC谐振拓扑电路，包括：

变压器；所述变压器包括第一原边绕组和第二原边绕组；

分别与输入电压源、所述第一原边绕组及所述第二原边绕组连接的原边LLC谐振电路，用于在工作时从所述输入电压源获取电能，以控制所述第一原边绕组和所述第二原边绕组交替流入同方向的电流；其中，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组在流入电流时产生的磁场方向相反；

分别与所述变压器的副边绕组和负载连接的副边电路，用于将所述副边绕组产生的交流电整流成直流电供给所述负载。

优选的，所述原边LLC谐振电路包括第一开关器件、第二开关器件、谐振电感及谐振电容；其中：

所述输入电压源的正极与所述第一原边绕组的同名端连接，所述第一原边绕组的异名端与所述第一开关器件的第一端连接，所述第一开关器件的第二端分别与所述谐振电感的第一端和所述第二原边绕组的异名端连接，所述谐振电感的第二端与所述谐振电容的第一端连接，所述第二原边绕组的同名端与所述第二开关器件的第一端连接，所述第二开关器件的第二端与所述谐振电容的第二端连接且公共端接入所述输入电压源的负极，所述第一开关器件的控制端和所述第二开关器件的控制端均与驱动电路连接；

所述驱动电路用于在工作时控制所述第一开关器件和所述第二开关器件交替导通，以控制所述第一原边绕组和所述第二原边绕组交替流入同方向的电流。

优选的，所述原边LLC谐振电路包括第一开关器件、第二开关器件、谐振电感及谐振电容；其中：