[发明专利]一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器

摘要

本发明公开了一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC‑DC变换器，包括：输入电源；三相LLC谐振电路，采用频率调制方式将直流输入电压变换为高直流输出电压，副边为全波整流电路结构；移相全桥电路，包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第一桥臂与第二桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第一低直流输出电压；所述第二支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第二桥臂与第三桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第二低直流输出电压；副边为全波整流电路结构。该变换器具有电气隔离、低成本、高效率等优点。

主权项

1.一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC‑DC变换器，其特征在于，包括：输入电源；三相LLC谐振电路，采用频率调制方式将直流输入电压变换为高直流输出电压，副边为全波整流电路结构；移相全桥电路，包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述三相LLC谐振电路的第一桥臂与第二桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第一低直流输出电压；所述第二支路连接于所述三相LLC谐振电路的第二桥臂与第三桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第二低直流输出电压；副边为全波整流电路结构；其中，所述三相LLC谐振电路的原边包括：第一桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第一功率开关管和第二功率开关管组成，第一功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第二功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；第二桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第三功率开关管和第四功率开关管组成，第三功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第四功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；第三桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第五功率开关管和第六功率开关管组成，第五功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第六功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；第一谐振腔，由依次连接的第一谐振电容、第一谐振电感以及第一隔离变压器原边绕组组成，其中，第一谐振电容的正极与所述第一功率开关管的源极相连，第一隔离变压器原边绕组的异名端与所述第二功率开关管的源极相连；第二谐振腔，由依次连接的第二谐振电容、第二谐振电感以及第二隔离变压器原边绕组组成，其中，第二谐振电容的正极与所述第三功率开关管的源极相连，第二隔离变压器原边绕组的异名端与所述第四功率开关管的源极相连；第三谐振腔，由依次连接的第三谐振电容、第三谐振电感以及第三隔离变压器原边绕组组成，其中，第三谐振电容的正极与所述第五功率开关管的源极相连，第三隔离变压器原边绕组的异名端与所述第六功率开关管的源极相连；所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管均带有反并二极管；所述三相LLC谐振电路的副边包括：第一隔离变压器副边绕组、第二隔离变压器副边绕组、第三隔离变压器副边绕组，第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、第五功率二极管、第六功率二极管以及第一输出滤波电容，其中，第一隔离变压器副边绕组的同名端与第一功率二极管阳极和第二功率二极管阴极相连，第一功率二极管阴极连接到第一输出滤波电容阳极，第二功率二极管阳极连接到第一输出滤波电容阴极；第二隔离变压器副边绕组的同名端与第三功率二极管阳极和第四功率二极管阴极相连，第三功率二极管阴极连接到第一输出滤波电容阳极，第四功率二极管阳极连接到第一输出滤波电容阴极；第三隔离变压器副边绕组的同名端与第五功率二极管阳极和第六功率二极管阴极相连，第五功率二极管阴极连接到第一输出滤波电容阳极，第六功率二极管阳极连接到第一输出滤波电容阴极；第一隔离变压器副边绕组、第二隔离变压器副边绕组、第三隔离变压器副边绕组三者的异名端相连；所述第一输出滤波电容的正极与负极作为DC‑DC变换器的高直流电压输出端；所述移相全桥电路的原边包括：第一支路原边，由依次连接的第一隔直电容、第四隔离变压器原边绕组组成，第一隔直电容的正极与所述第一功率开关管的源极相连，第四隔离变压器原边绕组的异名端与所述第三功率开关管的源极相连；第二支路原边，由依次连接的第二隔直电容、第五隔离变压器原边绕组组成，第二隔直电容的正极与所述第三功率开关管的源极相连，第五隔离变压器原边绕组的异名端与所述第五功率开关管的源极相连；所述移相全桥电路的副边包括：第四隔离变压器的第一副边绕组、第四隔离变压器的第二副边绕组，所述第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端相连；第七功率二极管，阳极与所述第一副边绕组的同名端相连，第八功率二极管，阳极与所述第二副边绕组的异名端相连，阴极与所述第七功率二极管的阴极相连；第一滤波电感，正极与所述第七功率二极管的阴极相连，负极与第二滤波电容的正极相连；第二滤波电容，正极与所述第一滤波电感的负极相连，负极与所述第一副边绕组的异名端相连；所述第二滤波电容的正极与负极作为DC‑DC变换器的第一低直流电压输出端；第五隔离变压器的第三副边绕组、第五隔离变压器的第四副边绕组，所述第三副边绕组的异名端与第四副边绕组的同名端相连；第九功率二极管，阳极与所述第三副边绕组的同名端相连，第十功率二极管，阳极与所述第四副边绕组的异名端相连，阴极与所述第九功率二极管的阴极相连；第二滤波电感，正极与所述第九功率二极管的阴极相连，负极与第三滤波电容的正极相连；第三滤波电容，正极与所述第二滤波电感的负极相连，负极与所述第三副边绕组的异名端相连；所述第三滤波电容的正极与负极作为DC‑DC变换器的第二低直流电压输出端。