[实用新型]一种双向多路并联全桥LLC谐振变换器

说明书

一种双向多路并联全桥LLC谐振变换器，包括LLC谐振变换器模块，LLC谐振变换器模块由两个并联连接的LLC谐振变换器单元构成，每个LLC谐振变换器单元包括依次连接的开关网络、谐振网络和整流网络；其中，谐振网络为LLC谐振腔，包括串联连接的谐振电容Cs、谐振电感Ls、变压器励磁电感Lm和均流电感Lb。由于两个LLC谐振变换器单元的均流电感Lb相互互感，使得两路LLC单元在不增加任何控制策略的情况下实现自动均流，实现方式简单，运行可靠。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种双向多路并联全桥LLC谐振变换器。

背景技术

随着电力电子技术的发展，人们对各类电子产品的需求也日益提高。对于小功率便携产品，人们追求小巧轻便；对于大功率产品，出于对能源紧缺和环境污染的担心，人们追求更高的效率。在电力电子领域，对于电源产品的要求也越来越高，高效率、高功率密度是电源产品不断追求优化的目标。

增大电源的工作频率能显著减少磁性元件的体积，有利于功率密度的提高。得益于半导体技术的进步，电源的开关频率不断上升。然而开关频率的提高也意味着电路开关损耗的提高，这又限制了开关电源功率密度的提高。为了兼顾高频率和小损耗，软件开关技术得到应用。软件开关技术指在开关管开通或关断之前，将电压或电流降低到零，从而降低开关损耗。但是实现软开关所需的额外的电路元件与控制策略增加了开关电源的成本。直流谐振变换器具有电流或电压周期性过零的特点，在合适的参数与控制下，能够通过拓扑自身的特性，实现软开关。由于谐振变换器通常使用变频调压控制，控制环路的设计较为困难，与被普遍使用的PWM控制型拓扑相比，可靠性不足，因此在之前一直未被大规模应用。直到近几年，人们对LLC谐振变换器的研究更为深入。由于其具有结构简单、损耗小、功率密度大等优点而备受青睐，在PC电源、通讯和航空航天等领域被广泛应用。

随着LLC谐振软开关电路更加深入广泛地应用，LLC的优点得到完美的体现：首先，LLC的软开关特性在不加任何额外电路下得以实现宽电压范围的零电压开通(ZeroVoltage Switch,ZVS)和次级整流管零电流关断(Zero Current Switch,ZCS)，达到高效率和高频率的目标要求；其次，软开关的实现与负载条件无关，在整个负载范围内，都是以相同的方式实现软开关，无控制复杂度的增加；再次，在小功率或大功率的某些特定场合可以实现磁集成技术，且无输出滤波电感，成本低、体积小。LLC谐振软开关电路在具备上述优点的同时，因为无输出滤波电感，尤其是在大功率低压场合，输出纹波电路非常大，对滤波电容的数量、温升、寿命产生极大的影响，因此交错式LLC并联的需要变得非常的迫切，交错并联后，能有效降低输出电流纹波，极大减小对输出滤波电容的不利影响。

而并联全桥LLC谐振变换器需要解决的技术问题是均流问题，即如何将负载电流平均地分配，同时使输出电压符合并保证系统稳定的要求。如果无法保证负载电流的均分，必使某些LLC谐振变换器的输出电流较大，而另外一些LLC谐振变换器输出电流较小，甚至不输出。这会导致分担电流多的LLC谐振变换器的热应力增大，降低了系统的可靠性。此外为了实现可靠的LLC谐振变换器并联还要解决包括提高系统容错能力和动态响应速度，降低噪音等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是并联全桥LLC谐振变换器均流问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种双向多路并联全桥LLC谐振变换器，包括LLC谐振变换器模块；

所述LLC谐振变换器模块包括两个并联连接的LLC谐振变换器单元；

每个LLC谐振变换器单元包括两个输入端；一个LLC谐振变换器单元的一个输入端与另一个LLC谐振变换器单元的一个输入端连接，作为所述LLC谐振变换器模块的一个输入端；所述一个LLC谐振变换器单元的另一个输入端与所述另一个LLC谐振变换器单元的另一个输入端连接，作为所述LLC谐振变换器模块的另一个输入端；所述LLC谐振变换器模块的两个输入端作为所述全桥LLC谐振变换器的两个输入端，以用于连接在电源的两端；