本技術(shù)主要涉及電壓變換器，特別涉及增益可調(diào)的llc諧振變換器。

背景技術(shù)：

1、llc諧振變換器是一種開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通常由輸入電源、諧振網(wǎng)絡(luò)、開關(guān)管和輸出整流器等部分組成。llc諧振變換器通過控制開關(guān)管的通斷，使諧振網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生諧振，以實(shí)現(xiàn)輸入和輸出之間的能量傳遞。在llc諧振變換器中，諧振網(wǎng)絡(luò)的阻抗決定了整個(gè)電路的工作狀態(tài)。當(dāng)諧振網(wǎng)絡(luò)的阻抗為純阻性時(shí)，llc諧振變換器的工作效率最高。相較于傳統(tǒng)的諧振變換器，llc諧振變換器具備更高的效率、更強(qiáng)的適應(yīng)性、較小的空間占用、更好的穩(wěn)定性和更低的emi干擾，滿足了現(xiàn)代工業(yè)、信息技術(shù)、通訊、工業(yè)自動化等高要求的電源和優(yōu)質(zhì)電源的需求。

2、在寬范圍的電壓輸入場景中，為了保持llc諧振變換器輸出電壓的穩(wěn)定，變換器需要從優(yōu)化控制方式與改進(jìn)拓?fù)涞慕嵌纫垣@得較寬的電壓增益。從優(yōu)化控制方式的角度，為使llc諧振變換器能夠適應(yīng)寬范圍電壓輸入，提出一種混合控制方式，即當(dāng)開關(guān)頻率低于諧振頻率時(shí)采用傳統(tǒng)變頻控制，隨著輸入電壓升高開關(guān)頻率逐漸增加至諧振頻率時(shí)，固定開關(guān)頻率為諧振頻率，調(diào)節(jié)兩橋臂之間移相角來調(diào)節(jié)輸出功率。雖然變頻控制與移相控制相結(jié)合拓寬了llc諧振變換器輸入電壓范圍，但是為了兼顧效率，該混合控制方式移相角仍存在一定限制。

3、在變頻-移相混合控制基礎(chǔ)上，也存在三段式混合控制方式，其在變頻控制與移相控制之間加入了一段兩者結(jié)合的調(diào)節(jié)區(qū)域，通過分段式的控制方式進(jìn)一步拓寬變換器增益范圍，但該控制方式在兩種控制結(jié)合的區(qū)域模式切換較為復(fù)雜，對變換器控制邏輯要求較高。從拓?fù)涓倪M(jìn)的角度，雙橋llc諧振變換器、交錯(cuò)并聯(lián)boost集成llc諧振變換器、串聯(lián)橋式三電平llc諧振變換器、雙變壓器llc諧振變換器等相繼被提出，這些變換器雖然實(shí)現(xiàn)了一定程度上的寬范圍電壓輸入，但存在設(shè)計(jì)難度大、成本高、體積大、功率密度小等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種增益可調(diào)的llc諧振變換器，該變換器以開關(guān)管代替了低側(cè)兩二極管，既可以兼容傳統(tǒng)控制方法，也可以將副邊兩開關(guān)管的交疊導(dǎo)通時(shí)間作為控制變量來調(diào)節(jié)變換器增益，拓寬了llc諧振變換器的增益范圍。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種增益可調(diào)的llc諧振變換器，包括原邊側(cè)和副邊側(cè)，所述副邊側(cè)包括一全橋電路，且所述全橋電路兩個(gè)橋臂的高側(cè)都設(shè)置為二極管，而所述全橋電路兩個(gè)橋臂的低側(cè)都設(shè)置為開關(guān)管。

3、進(jìn)一步地，所述增益可調(diào)的llc諧振變換器為全橋llc諧振變換器。

4、進(jìn)一步地，所述增益可調(diào)的llc諧振變換器為半橋llc諧振變換器。

5、進(jìn)一步地，所述開關(guān)管為絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管或雙極型晶體管。

6、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：副邊側(cè)包括一全橋電路，且全橋電路兩個(gè)橋臂的高側(cè)都設(shè)置為二極管，而全橋電路兩個(gè)橋臂的低側(cè)都設(shè)置為開關(guān)管，因此改進(jìn)后llc諧振變換器在電壓增益m?>?1范圍可通過定頻調(diào)節(jié)交疊導(dǎo)通時(shí)間來控制變換器增益，由于開關(guān)頻率固定，有利于磁性元件設(shè)計(jì)；在增益m?<?1的范圍，可結(jié)合移相控制使變換器達(dá)到較傳統(tǒng)變頻控制更低的電壓增益。

技術(shù)特征：

1.一種增益可調(diào)的llc諧振變換器，包括原邊側(cè)和副邊側(cè)，其特征在于，所述副邊側(cè)包括一全橋電路，且所述全橋電路兩個(gè)橋臂的高側(cè)都設(shè)置為二極管，而所述全橋電路兩個(gè)橋臂的低側(cè)都設(shè)置為開關(guān)管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益可調(diào)的llc諧振變換器，其特征在于，所述增益可調(diào)的llc諧振變換器為全橋llc諧振變換器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益可調(diào)的llc諧振變換器，其特征在于，所述增益可調(diào)的llc諧振變換器為半橋llc諧振變換器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的增益可調(diào)的llc諧振變換器，其特征在于，所述開關(guān)管為絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管或雙極型晶體管。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種增益可調(diào)的LLC諧振變換器，包括原邊側(cè)和副邊側(cè)，其中所述副邊側(cè)包括一全橋電路，且所述全橋電路兩個(gè)橋臂的高側(cè)都設(shè)置為二極管，而所述全橋電路兩個(gè)橋臂的低側(cè)都設(shè)置為開關(guān)管。本技術(shù)以開關(guān)管代替了低側(cè)的兩二極管，既可以兼容傳統(tǒng)控制方法，也可以將副邊側(cè)兩開關(guān)管的交疊導(dǎo)通時(shí)間作為控制變量，以調(diào)節(jié)變換器增益，拓寬了LLC諧振變換器的增益范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：李正,楊宇帆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川升華電源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240507
技術(shù)公布日：2024/12/30