CN109756096A - 一种llc串联谐振电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种LLC串联谐振电路，包括：谐振电容Cr，电感L1及变压器T；变压器T不加气隙或气隙小于预定阈值；谐振电容Cr串联在变压器T原边的一端；电感L1并联在变压器T原边的两端。本申请省略了谐振电感及变压器的气隙，通过在LLC串联谐振电路中设计并联在变压器原边两端的电感，能够使LLC串联谐振电路在具有较大调压范围的同时，减小变压器的损耗，提高整个LLC串联谐振电路的效率。

Description

一种LLC串联谐振电路

技术领域

本申请属于变压器领域，尤其涉及一种LLC串联谐振电路。

背景技术

如图1所示，现有技术中，LLC串联谐振电路一般包括谐振电容Cr，谐振电感Lr和变压器T，该三部分串联连接，图1中的Lm是变压器的自身激磁电感。

在LLC串联谐振电路的应用中，越来越多的场合需要LLC串联谐振电路具有电压调节的功能。要想实现电压调节的功能，就需要LLC串联谐振电路中的变压器T具有气隙，电压调节范围越大，变压器T的气隙就越大，变压器T的气隙变大会导致变压器在正常工作时的损耗变大，损耗变大会导致变压器T的温度变高，进而可能导致LLC串联谐振电路无法使用。

发明内容

本申请提供一种LLC串联谐振电路，用于解决现有技术中具有电压调节功能的LLC串联谐振电路具有气隙大、损耗大、温度高及无法正常使用的缺点。

本申请一技术方案提供的LLC串联谐振电路包括：谐振电容Cr，电感L1及变压器T；变压器T不加气隙或气隙小于预定阈值；谐振电容Cr串联在变压器T原边的一端；电感L1并联在变压器T原边的两端。

本申请一实施例中，LLC串联谐振电路还包括漏感Lk，由电路中的线路产生。

本申请一实施例中，电感L1取值通过如下公式计算：

Lr＝(Lm//(Lks/n²)+Lk)//L1，

其中，//为并联符号；+为串联符号；Lr为谐振电感，设计量；Lm为变压器的自身激励电感，已知量；Lks为变压器副边漏感，已知量；n为变压器匝数，已知量；Lk为电路线路产生的漏感，已知量；L1为电感，未知量。

本申请一实施例中，电感L1取值通过如下公式计算：

Lr＝(Lm+Lk)//L1，

其中，//为并联符号；+为串联符号；Lr为谐振电感，设计量；Lm为变压器的自身激励电感，已知量；Lk为电路线路产生的漏感，已知量；L1为电感，未知量。

本申请提供的LLC串联谐振电路省略了变压器的气隙及谐振电感，通过在LLC串联谐振电路中设计并联在变压器原边两端的电感，能够使LLC串联谐振电路在具有较大调压范围的同时，减小变压器的损耗，提高整个LLC串联谐振电路的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中LLC串联谐振电路的电路图；

图2为本申请实施例的LLC串联谐振电路的电路图；

图3为本申请实施例的LLC串联谐振电路的等效电路图。

具体实施方式

为了使本申请的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本申请的技术方案做进一步说明，本申请也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本申请的保护范畴。

本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一具体实施例”、“一些实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

如图2所示，图2为本申请实施例的LLC串联谐振电路的电路图。本实施例省略了变压器的气隙及谐振电感，通过在LLC串联谐振电路中设计并联在变压器原边两端的电感，能够使LLC串联谐振电路在具有较大调压范围的同时，减小变压器的损耗，提高整个LLC串联谐振电路的效率。

具体的，LLC串联谐振电路包括：谐振电容Cr，电感L1及变压器T；

变压器T不加气隙或气隙小于预定阈值；谐振电容Cr串联在变压器T原边的一端；电感L1并联在变压器T原边的两端。

本申请通过省略变压器的气隙及谐振电感，能够降低变压器的损耗，通过电感L1代替带气息变压器的自身激励电感能够保证LLC串联谐振电路电压可调。

本申请一实施例中，LLC串联谐振电路在运行时，电路中的线路会产生漏感Lk，如图3所示，产生的漏感Lk在电路上等效为一串联在变压器T原边一端及节点O的电感。

本申请一实施例中，LLC串联谐振电路的设计流程包括：

首先，根据应用场景设计谐振电容Cr及不带气隙或气隙很小的变压器T，变压器T确定后，就可以获知该变压器T的自身激励电感Lm值(较带有气隙的变压器的自身激励电感值要小)；

接着，通过如下公式计算电感L1的值，并根据计算出的电感值设计电感L1：

Lr＝(Lm//(Lks/n²)+Lk)//L1，

其中，//为并联符号；+为串联符号；Lr为谐振电感，设计量；Lm为变压器的自身激励电感，已知量；Lks为变压器副边漏感，已知量；n为变压器匝数，已知量；Lk为电路线路产生的漏感，已知量；L1为电感，未知量；

最后，将前两步确定的谐振电容Cr、变压器T及电感L1按照图2所示电路进行组装得到LLC串联谐振电路。

本申请一实施例中，考虑到变压器原边漏感较大，因此可以忽略，电感L1的值可通过如下公式计算：

Lr＝(Lm+Lk)//L1，

其中，//为并联符号；+为串联符号；Lr为谐振电感，设计量；Lm为变压器的自身激励电感，已知量；Lk为电路线路产生的漏感，已知量；L1为电感，未知量。

本申请提供的LLC串联谐振电路省略了变压器的气隙及谐振电感，通过在LLC串联谐振电路中设计并联在变压器原边两端的电感，能够使LLC串联谐振电路在具有较大调压范围的同时，减小变压器的损耗，提高整个LLC串联谐振电路的效率。

以上所述仅用于说明本申请的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本申请的权利保护范围应视权利要求范围为准。

Claims (4)

1.一种LLC串联谐振电路，其特征在于，包括：谐振电容(Cr)，电感(L1)及变压器(T)；

所述变压器(T)不加气隙或气隙小于预定阈值；

所述谐振电容(Cr)串联在所述变压器(T)原边的一端；

所述电感(L1)并联在所述变压器(T)原边的两端。

2.如权利要求1所述的LLC串联谐振电路，其特征在于，还包括漏感(Lk)，由电路中的线路产生。

3.如权利要求1所述的LLC串联谐振电路，其特征在于，所述电感(L1)取值通过如下公式计算：

Lr＝(Lm//(Lks/n²)+Lk)//L1，

其中，//为并联符号；+为串联符号；Lr为谐振电感，设计量；Lm为变压器的自身激励电感，已知量；Lks为变压器副边漏感，已知量；n为变压器匝数，已知量；Lk为电路线路产生的漏感，已知量；L1为电感，未知量。

4.如权利要求1所述的LLC串联谐振电路，其特征在于，所述电感(L1)取值通过如下公式计算：

Lr＝(Lm+Lk)//L1，

其中，//为并联符号；+为串联符号；Lr为谐振电感，设计量；Lm为变压器的自身激励电感，已知量；Lk为电路线路产生的漏感，已知量；L1为电感，未知量。