[发明专利]半桥LLC谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法

摘要

本发明提供了一种半桥LLC谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法，两相半桥LLC谐振变换器交错进行并联，其中每相半桥LLC谐振变换器的直流输入侧为两个电容串联，通过T型开关网络连接谐振腔，变压器副边接整流电路与输出电容以及负载；本发明通过加入辅助通路以及MOS管，能够实现在谐振腔输入电压中插入Vin/2状态，降低谐振腔输入电压的基波有效值，在开关频率保持不变的情况下，降低LLC谐振变换器增益；能够在同频交错并联的情况下，通过检测各相的谐振电流与并联系统的谐振电流平均值进行比较，调整各相LLC谐振变换器的增益，实现均流控制，原边所有MOS管能够实现零电压开通。

主权项

1.一种半桥LLC谐振变换器交错并联电路，其特征在于：/n两相半桥LLC谐振变换器交错进行并联，其中每相半桥LLC谐振变换器的直流输入侧为两个电容串联，通过T型开关网络连接谐振腔，变压器副边接整流电路与输出电容以及负载；所述半桥LLC谐振变换器电路包括电容(Ca)、电容(Cb)、连接辅助通路的MOS管(Sza)、MOS管(Szb)、MOS管(Qa)、MOS管(Qb)、谐振电容(Cr)、谐振电感(Lr)、变压器(T)、二极管(Da)、二极管(Db)和输出电容(Cout)，由谐振电容(Cr)，谐振电感(Lr)，励磁电感(Lm)组成的环路称为谐振腔；/n所述半桥LLC谐振变换器交错并联电路的连接方式如下：电容(Ca_1)正端与输入端的正极相连，电容(Cb_1)负端与输入端的负极相连；电容(Ca_1)负端与电容(Cb_1)正端连接，MOS管(Qa_1)源极与MOS管(Qb_1)漏极连接，电容(Ca_1)正端与第一MOS管(Qa_1)漏极连接，MOS管(Sza_1)漏极与MOS管(Szb_1)源极连接，电容(Ca_1)负端与MOS管(Sza_1)源极连接，MOS管(Szb_1)源极与MOS管(Qa_1)源极以及谐振电容(Cr_1)正端连接形成辅助通路，谐振电容(Cr_1)负端与谐振电感(Lr_1)的一端连接，谐振电感(Lr_1)的另一端与变压器(T_1)原边的一端连接，谐振电感(Lr_1)的另一端同时与励磁电容(Lm_1)的一端连接，励磁电容(Lm_1)的另一端与MOS管(Qb_1)的源极连接，变压器(T_1)原边的另一端与MOS管(Qb_1)源极以及电容(Cb_1)负端连接，变压器(T)副边的一端与二极管(Da_1)正极连接，变压器(T_1)副边的另一端与二极管(Db_1)正极连接，二极管(Da_1)负极与第二二极管(Db_1)负极以及输出电容(Cout)正极连接，输出电容(Cout)负极与变压器(T_1)副边中心端连接；/n电容(Ca_2)的正端与电容(Ca_1)的正端相连，电容(Cb_2)负端与电容(Cb_1)负端相连；电容(Ca_2)负端与电容(Cb_2)正端连接，MOS管(Qa_2)源极与MOS管(Qb_2)漏极连接，电容(Ca_2)正端与第一MOS管(Qa_2)漏极连接，MOS管(Sza_2)漏极与MOS管(Szb_2)源极连接，电容(Ca_2)负端与MOS管(Sza_2)源极连接，MOS管(Szb_2)源极与MOS管(Qa_2)源极以及谐振电容(Cr_2)正端连接形成辅助通路，谐振电容(Cr_2)的负端与谐振电感(Lr_2)的一端连接，谐振电感(Lr_2)的另一端与变压器(T_2)原边的一端连接，谐振电感(Lr_2)的另一端同时与励磁电容(Lm_2)的一端连接，励磁电容(Lm_2)的另一端与MOS管(Qb_2)的源极，连接变压器(T_2)原边的另一端与MOS管(Qb_2)源极以及电容(Cb_2)负端连接，变压器(T_2)副边的一端与二极管(Da_2)正极连接，变压器(T_2)副边的另一端与二极管(Db_2)正极连接，二极管(Da_2)负极与二极管(Db_2)负极以及输出电容(Cout)正极连接，输出电容(Cout)负极与变压器(T_2)副边中心端连接；/n半桥LLC谐振变换器交错并联均流电路通过分别控制每相半桥LLC变换器的MOS管(Qa、Qb、Sza、Szb)，减小变换器的增益，从而实现均流；以第一相为例，当Qb_1与Szb_1开通并且谐振电流为负，谐振腔输入电压为0，关断Qb_1，谐振电流换流至Sza_1寄生二极管与Szb_1，谐振腔输入电压为Vin/2，Sza_1零电压开通，关断Szb_1，谐振电流换流至Qa_1寄生二极管，谐振腔输入电压为Vin，Qa_1零电压开通，谐振电流换向后，Qa_1关断，谐振电流换流至Sza_1和Szb_1寄生二极管，谐振腔输入电压为Vin/2，Szb_1零电压开通，Sza_1关断，谐振电流换流至Qb_1寄生二极管，谐振腔输入电压为0，Qb_1零电压开通；以此循环，Qa_1、Qb_1、Sza_1、Szb_1均可以实现零电压开通。/n