[发明专利]一种双向CLLLC谐振变换器及其参数设置和控制方法

权利要求书

1.一种双向CLLLC谐振变换器，其特征在于，包括：NMOS管S₁、NMOS管S₂、NMOS管S₃、NMOS管S₄、NMOS管S₅、NMOS管S₆、原边谐振电感L_r、电容C_r1、电容C_r2、电感L_p、电容C_p、变压器T、副边谐振电感L_s和副边谐振电容C_s；

所述NMOS管S₁的漏极与电容C_r1的一端连接，并作为双向CLLLC谐振变换器的正输入端+Vin，其源极分别与原边谐振电感L_r的一端和NMOS管S₂的漏极连接；

所述NMOS管S₂的源极与电容C_r2的一端连接，并作为双向CLLLC谐振变换器的负输入端-Vin；

所述变压器T原边的一端分别与原边谐振电感L_r的另一端和电感L_p的一端连接，其另一端分别与电容C_p的一端、电容C_r1的另一端和电容C_r2的另一端连接；

所述电感L_p的另一端与电容C_p的另一端连接；

所述变压器T副边的一端与副边谐振电感L_s的一端连接，其另一端与副边谐振电容C_s的一端连接；

所述NMOS管S₃的源极分别与副边谐振电感L_s的另一端和NMOS管S₄的漏极连接，其漏极与NMOS管S₅的漏极连接，并作为双向CLLLC谐振变换器的正输出端+Vout；

所述NMOS管S₅的源极分别与副边谐振电容C_s的另一端和NMOS管S₆的漏极连接；

所述NMOS管S₄的源极与NMOS管S₆的源极连接，并作为双向CLLLC谐振变换器的负输出端-Vout。

2.一种双向CLLLC谐振变换器的参数设置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据最大输入电压、最小输入电压、输出电压、变压器匝数、最大工作频率、最小工作频率和谐振点频率，计算归一化增益指标和归一化工作频率范围，给定励磁电感与原边谐振电感的比值的范围以及品质因数的范围；

S2、在比值和品质因数的范围内各取一个初值；

S3、根据比值初值、品质因数初值、归一化增益指标和归一化工作频率范围，通过增益表达式迭代计算增益值；

S4、当增益值落入增益指标范围内时，得到比值具体值和品质因数具体值；

S5、根据比值具体值和品质因数具体值，计算得到原边谐振电容、原边谐振电感、励磁电感、副边谐振电容和副边谐振电感。

3.根据权利要求2的双向CLLLC谐振变换器的参数设置方法，其特征在于，所述步骤S3中增益表达式的公式为：

C_r＝C_r1+C_r2

其中，M为增益值，n为变压器匝数，k为励磁电感L_{m_eq}与原边谐振电感L_r的比值，励磁电感L_{m_eq}为等效励磁电感由电感L_p和电容C_p的串联支路构成，w为归一化后的变换器工作角频率，a为副边谐振电感L_s折算到原边后与原边谐振电感L_r的比值，b为副边谐振电容C_s折算到原边后与原边谐振电容C_r的比值，C_r1为电容C_r1的电容值，C_r2为电容C_r2的电容值。