[实用新型]一种自主均流低损耗LLC电路

说明书

本实用新型公开了一种自主均流低损耗LLC电路，其为多路交错并联LLC电路，包含有母线电容，以及数个主网络谐振电感(Lr)，所述主网络谐振电感为共模谐振电感，即所述主网络谐振电感线圈为绕设于同一磁芯上的隔离绕组，具有共模电感的特性，以利用励磁电流相差180°磁通Φ可以互相抵消的特性，相互抑制对方允许范围外磁通的增大，而达到降低磁芯损耗、节约绕线成本、自主均流优势目的。

技术领域

本实用新型涉开关电源转换领域，尤指一种自主均流低损耗LLC电路。

背景技术

LLC是一种通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压恒定的谐振电路。它的优点是：实现原边两个主MOS开关的零电压开通(ZVS)和副边整流二极管的零电流关断(ZCS)，通过软开关技术，可以降低电源的开关损耗，提高功率变换器的效率和功率密度。而采用交错并联LLC拓扑可以大大提高功率密度，节约成本。但是交错并联LLC拓扑，会带来多路均流的问题。因为多路元器件的磁性器件很难做到完全一致，包括其他开关器件的寄生参数的差异等等，经常会导致几路并联LLC的不均流。不均流会导致其中的过流的支路发热过大，带来器件损坏的风险。对于LLC电路最常见的控制方法便是PFM控制，但是由于交错保持了多路的同频，使得多路交错并联LLC的均流实现成为难点。也就是说现有的多路交错并联LLC开关电源电路存在如下缺陷：

①开关电源中，多路交错并联LLC电路不能自主均流，或者数字控制均流电路算法复杂情况。

②开关电源中，尤其低压大电流电路中，绕制件损耗大，磁芯发热严重情况。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型主要目的在于，提供一种自主均流低损耗LLC电路，其可充分利用两交错电路之间的共模特性，提高共模抑制力。

为达上述目的.本实用新型提供了一种自主均流低损耗LLC电路,其为多路交错并联LLC电路，包含有母线电容，以及数个主网络谐振电感(Lr)，所述主网络谐振电感为共模谐振电感，即所述主网络谐振电感线圈为绕设于同一磁芯上的隔离绕组，具有共模电感的特性，以利用励磁电流相差180°磁通Φ可以互相抵消的特性，相互抑制对方允许范围外磁通的增大，而达到降低磁芯损耗、节约绕线成本、自主均流优势目的。

其中，较佳的是所述母线电容可为多个串联的电容(与多路交错并联LLC电路相对应)，即所述串联的电容为规格一样的电容串联后并联在输入电压两端，把输入电压平均分，作为每一路网络的母线电容，以降低每一路的电压等级，并起到多路交错均压，对自主均流起到一定辅助的作用。当然所述母线电容亦可以省略。

其中：所述主网络谐振电感(Lr)是在变压器和谐振电容Cr之前，一端连接在半桥或全桥的桥的中点，另一端连接于变压器输入端，最后是谐振电容(Cr)，上下两路(Lr1、Lr2)互为共模电感，控制信号相位互差180°以实现均流，提高稳定性目标。

其中较佳的是所述共模电感的耦合因数(K)的合理范围可为0-0.3。

进一步的，所述磁芯为四个U型磁芯靠一起，中间有可以用来调整电感耦合因数的气隙或者介质或者采用EIE结构。

本实用新型有益效果在于，借助上述技术方案，实现了以下优点：

①交错并联电路实现自主均流，省去了繁琐的控制电路和算法。

②降低了电感变压器绕制件的发热损耗。

③实现交错并联电路间，互为共模特性，提高并联电路间的共模干扰抑制力。

而且经理论研究和实践，设计目的实现效果很好。

附图说明

图1本实用新型的主拓扑电路；

图2a图2b实验效果图；

图3本实用新型的共模谐振电感原理示意图；