[发明专利]一种多端输入单端输出的准并联谐振变换器

权利要求书

1.一种多端输入单端输出的准并联谐振变换器，其特征在于，包括第一输入电容(C₁)、第一直流输入电压源(V_in)、第一LLC变换器(DCX1)、PWM Buck变换器和第二LLC谐振变换器(DCX2)，所述第一输入电容(C₁)的一端与第一直流输入电压源(V_in)的正极以及第一LLC变换器(DCX1)的一个输入端连接，所述第一输入电容(C₁)的另一端与第一LLC变换器(DCX1)的另一个输入端以及PWM Buck变换器的一个输入端连接，所述PWM Buck变换器的另一个输入端与第一直流输入电压源(V_in)的负极连接，所述PWM Buck变换器的两个输出端与第二LLC谐振变换器(DCX2)的输入端一一对应连接；所述第一LLC变换器(DCX1)与第二LLC谐振变换器(DCX2)的二次侧均采用中心抽头整流器，且第一LLC变换器(DCX1)与第二LLC谐振变换器(DCX2)耦合成一个多输入单输出准并联谐振变换器；所述第一LLC变换器(DCX1)包括第一GaN开关管(S₁)、第二GaN开关管(S₂)、第一谐振电容(C_r1)、第一谐振电感(L_r1)、第一变压器(T₁)、第一激励电感(L_m)；

第一GaN开关管(S₁)的源极与第二GaN开关管(S₂)的漏极相连，组成同一桥臂电路；第一谐振电容(C_r1)正极连接到第一GaN开关管(S₁)的源极；第一谐振电感(L_r1)的一端与第一谐振电容(C_r1)负极连接，另一端与第一变压器(T₁)第一原边一端相连；第一激励电感(L_m)的一端与第一变压器(T₁)第一原边一端连接，第一激励电感(L_m)的另一端与第一变压器(T₁)第一原边另一端连接；第二GaN开关管(S₂)的源极、第一激励电感(L_m)的另一端均与第一输入电容(C₁)负极相连；

所述第二LLC谐振变换器(DCX2)包括第三GaN开关管(S₃)、第四GaN开关管(S₄)、第二谐振电容(C_r2)、第二谐振电感(L_r2)，所述第三GaN开关管(S₃)的漏极与所述PWM Buck变换器的一个输出端连接，第三GaN开关管(S₃)的源极与第四GaN开关管(S₄)的漏极相连，组成同一桥臂电路；第二谐振电容(C_r2)正极连接到第三GaN开关管(S₃)的源极；所述第二谐振电感(L_r2)的一端与第二谐振电容(C_r2)负极相连，另一端与第一变压器(T₁)第二原边的一端相连，所述第一变压器(T₁)第二原边的另一端、第四GaN开关管(S₄)的源极与所述PWM Buck变换器的另一个输出端连接；

所述中心抽头整流器包括第一二极管(D₁)、第二二极管(D₂)、第一输出滤波电容(Co)以及第一输出电压源(Vo)，所述第一二极管(D₁)的阳极与第一LLC变换器(DCX1)的二次侧一端连接，所述第二二极管(D₂)的阳极与第二LLC谐振变换器(DCX2)的二次侧一端连接，第一LLC变换器(DCX1)的二次侧另一端与第二LLC谐振变换器(DCX2)的二次侧另一端连接后与第一输出滤波电容(Co)的负极连接，所述第一二极管(D₁)的阴极与第二二极管(D₂)的阴极连接后与第一输出滤波电容(Co)的正极连接，所述第一输出电压源(Vo)并联在第一输出滤波电容(Co)的两端；

第一阶段：第一GaN开关管(S₁)、第三GaN开关管(S₃)开通，实现了ZVS软开关，第一二极管(D₁)导通；第二阶段：第一GaN开关管(S₁)、第三GaN开关管(S₃)关断，第一二极管(D₁)、第二二极管(D₂)均关断；第三阶段：第二GaN开关管(S₂)、第四GaN开关管(S₄)开通,实现了ZVS软开关，第二二极管(D₂)导通；第四阶段：第二GaN开关管(S₂)、第四GaN开关管(S₄)关断，第一二极管(D₁)、第二二极管(D₂)均关断。