CN111726008B - 谐振llc变换器及其工作状态控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于变压器技术领域，提供了谐振LLC变换器及其工作状态控制方法，该电路包括输入直流源、开关网络电路、谐振电路、变压器和输出整流电路；其中开关网络电路包括第一开关桥臂模块、第二开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块；谐振电路包括第一谐振单元、第二谐振单元和励磁电感。其中，第一开关桥臂模块和第二开关桥臂模块组成第一桥臂变换电路，第一开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块组成第二桥臂变换电路，第一谐振单元和励磁电感组成第一谐振腔，第二谐振单元和励磁电感组成第二谐振腔。本申请通过计算系统的当前增益值，能够在低增益状态时采用电感系数较低的桥臂变换电路工作，从而实现LLC变换器的低电压增益。

Description

谐振LLC变换器及其工作状态控制方法

技术领域

本发明属于变压器技术领域，尤其涉及一种谐振LLC变换器及其工作状态控制方法。

背景技术

LLC变换器输出电压增益与输入电压、谐振参数、变压器变比、负载值及工作频率相关。在硬件设计完成后，谐振参数和变压器变比就固定了，在输入电压和负载不变的情况下，可以通过改变工作频率，达到控制输出电压增益的目的。图1为LLC变换器在不同负载值Q下增益与工作频率的关系曲线。可以看出，使用传统的调频控制技术，很难实现低电压增益。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种谐振LLC变换器及其工作状态控制方法，以解决现有技术中LLC变换器的低电压增益无法轻易实现的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种谐振LLC变换器，包括：

输入直流源、开关网络电路、谐振电路、变压器和输出整流电路；

所述开关网络电路包括第一开关桥臂模块、第二开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块；所述谐振电路包括第一谐振单元、第二谐振单元和励磁电感；

所述第一开关桥臂模块的第一端、所述第二开关桥臂模块的第一端及各个第三开关桥臂模块的第一端分别与所述输入直流源的正极连接；所述第一开关桥臂模块的第二端、所述第二开关桥臂模块的第二端及各个第三开关桥臂模块的第二端分别与所述输入直流源的负极连接；

所述第一开关桥臂模块的第三端与所述励磁电感的第一端连接，所述第二开关桥臂模块的第三端与所述第一谐振单元的第一端连接，各个第三开关桥臂模块的第三端分别与所述第二谐振单元的第一端连接；

所述第一谐振单元的第二端及所述第二谐振单元的第二端分别与所述励磁电感的第二端连接，所述励磁电感通过变压器与所述输出整流电路连接。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于上述谐振LLC变换器的工作状态控制方法，其中，第一开关桥臂模块和第二开关桥臂模块组成第一桥臂变换电路，第一开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块组成第二桥臂变换电路，第一谐振单元和励磁电感组成第一谐振腔，第二谐振单元和励磁电感组成第二谐振腔；该方法包括：

获取所述谐振LLC变换器的输入电压采样值及输出电压采样值，并根据所述输出电压采样值及所述输入电压采样值，确定当前增益值；

若所述当前增益值低于预设增益阈值，则判断所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的电感系数的大小；

若所述第一谐振腔的电感系数小于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路工作，并控制所述第二桥臂变换电路关断；

若所述第二谐振腔的电感系数小于所述第一谐振腔的电感系数，则控制所述第二桥臂变换电路工作，并控制所述第一桥臂变换电路关断。

本发明实施例提供了一种谐振LLC变换器，包括输入直流源、开关网络电路、谐振电路、变压器和输出整流电路；所述开关网络电路包括第一开关桥臂模块、第二开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块；所述谐振电路包括第一谐振单元、第二谐振单元和励磁电感。其中，第一开关桥臂模块和第二开关桥臂模块组成第一桥臂变换电路，第一开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块组成第二桥臂变换电路，第一谐振单元和励磁电感组成第一谐振腔，第二谐振单元和励磁电感组成第二谐振腔。本实施例通过计算系统的当前增益值，能够在低增益状态时采用电感系数较低的桥臂变换电路工作，从而实现LLC变换器的低电压增益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的不同负载率下的增益-频率曲线示意图；

图2是本发明实施例提供的谐振LLC变换器的电路示意图；

图3是本发明实施例提供的谐振LLC变换器的另一电路示意图；

图4是本发明实施例提供的基于谐振LLC变换器的工作状态控制方法方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的不同K值对应的增益-频率曲线示例图；

图6是本发明实施例提供的开关管栅极输入电压波形示意图；

图7是本发明实施例提供的谐振LLC变换器的又一电路示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1：

图2示出了本发明一实施例所提供的谐振LLC变换器的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，本实施例提供的谐振LLC变换器包括：输入直流源Vg、开关网络电路10、谐振电路20、变压器T和输出整流电路30；

所述开关网络电路10包括第一开关桥臂模块11、第二开关桥臂模块12和至少一个第三开关桥臂模块13；所述谐振电路20包括第一谐振单元21、第二谐振单元22和励磁电感Lm；

所述第一开关桥臂模块11的第一端、所述第二开关桥臂模块12的第一端及各个第三开关桥臂模块13的第一端分别与所述输入直流源Vg的正极连接；所述第一开关桥臂模块11的第二端、所述第二开关桥臂模块12的第二端及各个第三开关桥臂模块13的第二端分别与所述输入直流源Vg的负极连接；

所述第一开关桥臂模块11的第三端与所述励磁电感Lm的第一端连接，所述第二开关桥臂模块12的第三端与所述第一谐振单元21的第一端连接，各个第三开关桥臂模块13的第三端分别与所述第二谐振单元22的第一端连接；

所述第一谐振单元21的第二端及所述第二谐振单元22的第二端分别与所述励磁电感Lm的第二端连接，所述励磁电感Lm通过变压器T与所述输出整流电路30连接。

在本实施例中，第三开关桥臂模块的数量可以根据实际情况确定，为了便于说明，图2仅示出了一个第三开关桥臂模块。其中，第一开关桥臂模块11、第二开关桥臂模块12和第三开关桥臂模块13分别连接输入直流源Vg，输入直流源Vg为三个并联的开关桥臂模块提供直流输入电压。第一开关桥臂模块11、第二开关桥臂模块12和第三开关桥臂模块13组成开关网络电路10将输入的直流电压转换为交流电压，并输送至谐振电路20，谐振电路20产生电压谐振，并通过变压器T传输至输出整流电路30，输出整流电路30将交流电压再转换为直流输出。

在本实施例中，开关网络电路10可以为全桥开关网络电路，其中，第一开关桥臂模块11和第二开关桥臂模块12组成第一组桥臂变换电路，第一开关桥臂模块11和至少一个第三开关桥臂模块13组成第二桥臂变换电路。

励磁电感Lm为变压器T的初级线圈。第一谐振单元21和励磁电感Lm组成第一谐振腔，第二谐振单元22与励磁电感Lm可以组成第二谐振腔，如此，第一桥臂变换电路与第一谐振腔组成一个谐振回路，第二桥臂变换电路与第二谐振腔组成一个谐振回路，两个谐振回路的谐振参数不同，因此，可以通过控制两个桥臂变换电路的工作状态，使谐振LLC变换器在两个谐振回路来回变换工作状态。

在一个实施例中，如图2所示，所述第一开关桥臂模块11包括第一开关管单元Q1和第二开关管单元Q2；所述第二开关桥臂模块12包括第三开关管单元Q3和第四开关管单元Q4；所述第三开关桥臂模块13包括第五开关管单元Q5和第六开关管单元Q6；

所述第一开关管单元Q1的第一端与所述第一开关桥臂模块11的第一端连接，所述第一开关管单元Q1的第二端分别与所述第一开关桥臂模块11的第三端及所述第二开关管单元Q2的第一端连接，所述第二开关管单元Q2的第二端与所述第一开关桥臂模块11的第二端连接；

所述第三开关管单元Q3的第一端与所述第二开关桥臂模块12的第一端连接，所述第三开关管单元Q3的第二端分别与所述第二开关桥臂模块12的第三端及所述第四开关管单元Q4的第一端连接，所述第四开关管单元Q4的第二端与所述第二开关桥臂模块12的第二端连接；

所述第五开关管单元Q5的第一端与所述第三开关桥臂模块13的第一端连接，所述第五开关管单元Q5的第二端分别与所述第三开关桥臂模块13的第三端及所述第六开关管单元Q6的第一端连接，所述第六开关管单元Q6的第二端与所述第三开关桥臂模块13的第二端连接。

在一个实施例中，如图2所示，所述开关网络电路10的各个开关管单元分别包括一个场效应管及反向并联在所述场效应管源极和漏极之间的体二极管。

在一个实施例中，如图3所示，所述第一开关管单元Q1包括第一开关管、第二开关管和第一单元二极管；

所述第一开关管的源极与所述第一开关管单元Q1的第一端连接，所述第一开关管的漏极分别与所述第一单元二极管的阴极和所述第二开关管的源极连接，所述第二开关管的漏极与所述第二开关管单元Q2的第二端连接，所述第一单元二极管的阳极与所述第二开关管单元Q2中单元二极管的阴极连接；

所述开关网络电路10中的其他开关管单元与所述第一开关管单元Q1的结构相同。

具体地，如图3所示，第二开关管单元Q2包括第三开关管、第四开关管和第二单元二极管，第三开关管单元Q3包括第五开关管、第六开关管和第三单元二极管，第四开关管单元Q4包括第七开关管、第八开关管和第四单元二极管，第五开关管单元Q5包括第九开关管、第十开关管和第五单元二极管，第六开关管单元Q6包括第十一开关管、第十二开关管和第六单元二极管。

第三开关管的源极与所述第二开关管单元Q2的第一端连接，第三开关管的漏极分别与第四开关管的源极和第二单元二极管的阳极连接，第四开关管的漏极与第二开关管单元Q2的第二端连接，第二单元二极管的阴极与第一单元二极管的阳极连接。

第五开关管的源极与所述第三开关管单元Q3的第一端连接，第五开关管的漏极分别与第六开关管的源极和第三单元二极管的阴极连接，第六开关管的漏极与第三开关管单元Q3的第二端连接，第三单元二极管的阳极与第四单元二极管的阴极连接。

第七开关管的源极与所述第四开关管单元Q4的第一端连接，第七开关管的漏极分别与第八开关管的源极和第四单元二极管的阳极连接，第八开关管的漏极与第四开关管单元Q4的第二端连接。

第九开关管的源极与所述第五开关管单元Q5的第一端连接，第九开关管的漏极分别与第十开关管的源极和第五单元二极管的阴极连接，第十开关管的漏极与第五开关管单元Q5的第二端连接，第五单元二极管的阳极与第六单元二极管的阴极连接。

第十一开关管的源极与所述第六开关管单元Q6的第一端连接，第十一开关管的漏极分别与第十二开关管的源极和第六单元二极管的阳极连接，第十二开关管的漏极与第六开关管单元Q6的第二端连接。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，所述开关网络电路10还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的第一端与输入直流源的正极连接，第一电容C1的第二端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端与输入直流源的负极连接。第一电容C1的第二端还分别与第一单元二极管的阳极、第三单元二极管的阳极以及第五单元二极管的阳极连接。

在一个实施例中，所述第二谐振单元22包括至少一个谐振子单元，第一谐振子单元包括第二谐振电感Lr和第二谐振电容Cr，所述第一谐振子单元为所述第二谐振单元22中的任一谐振子单元；且各个第三开关桥臂模块13的第三端分别与所述第二谐振单元22中对应的谐振子单元的第一端连接；所述第二谐振单元22的各个谐振子单元的第二端分别与所述励磁电感Lm的第二端连接；

所述第一谐振电感的第一端与所述第一谐振单元的第一端连接，所述第一谐振电感的第二端与所述第一谐振电容的第一端连接，所述第一谐振电容的第二端与所述第一谐振单元的第二端连接；

所述第二谐振电感Lr的第一端与所述第一谐振子单元的第一端连接，所述第二谐振电感Lr的第二端与所述第二谐振电容Cr的第一端连接，所述第二谐振电容Cr的第二端与所述第一谐振子单元的第二端连接。

在一个实施例中，所述输出整流电路包括第一二极管单元、第二二极管单元、输出电容Co及输出电阻Ro；所述第一二极管单元、所述第二二极管单元、所述输出电容Co和所述输出电阻Ro并联连接，所述第一二极管单元的第一端与所述变压器T的次级线圈的同名端连接，所述第二二极管单元的第一端与所述变压器T的次级线圈的异名端连接。

在本实施例中，如图2和图3所示，第一二极管单元包括第一二极管D1和第二二极管D2，第二二极管单元包括第三二极管D3和第四二极管D4。

具体地，第一二极管D1的阳极为第一二极管D1单元的第一端，第三二极管D3的阳极为第二二极管单元的第一端。第一二极管D1的阴极分别与第三二极管D3的阴极、输出电容Co的第一端及输出电阻Ro的第一端连接，所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极分别与第四二极管D4的阳极、输出电容Co的第二端及输出电阻Ro的第二端连接，第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极连接。

在本发明的一个实施例中，谐振LLC变换器中，第一开关桥臂模块11和第二开关桥臂模块12组成第一桥臂变换电路，第一开关桥臂模块11和至少一个第三开关桥臂模块13组成第二桥臂变换电路，第一谐振单元21和励磁电感Lm组成第一谐振腔，第二谐振单元22和励磁电感Lm组成第二谐振腔；如图4所示，图4示出了一种基于上述的谐振LLC变换器的工作状态控制方法的流程示意图，其过程详述如下：

S401：获取所述谐振LLC变换器的输入电压采样值及输出电压采样值，并根据所述输出电压采样值及所述输入电压采样值，确定当前增益值；

S402：若所述当前增益值低于预设增益阈值，则判断所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的电感系数的大小；

S403：若所述第一谐振腔的电感系数小于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路工作，并控制所述第二桥臂变换电路关断；

S404：若所述第二谐振腔的电感系数小于所述第一谐振腔的电感系数，则控制所述第二桥臂变换电路工作，并控制所述第一桥臂变换电路关断。

如图5所示，图5示出了两种电感系数下的增益-频率变化曲线，其中纵坐标为增益M，横坐标为频率fs，图5中，两条曲线分别为谐振频率一致，负载率一致而电感系数K不同的曲线，两条曲线的电感系数分别为K1和K2，并且K2为7的曲线的增益无法到达零值，而K1为0.8的曲线的增益更为接近0。可见，K值较大的谐振回路无法实现较低的输出增益，并且，同一工作频率下，降低K值，增益可以有效降低。为了使谐振LLC变换器能够实现低增益输出，可以在低增益状态时，控制变换器按照K值较低的曲线工作，当在高增益状态时，控制变换器按照K值较高的曲线工作。

具体地，首先可以通过谐振LLC变换器的输入电压采样值及输出电压采样值计算得到谐振LLC变换器的当前增益值；然后根据当前增益值，判断LLC变换器当前工作在高增益状态还是低增益状态。当工作在高增益状态时，控制电感系数较高的谐振回路工作，当工作在低增益状态时，控制电感系数较低的谐振回路工作，从而实现变换器的低增益输出。

在本实施例中，如图3所示，以谐振LLC变换器仅包括一个第三开关桥臂为例，进行后续工作状态控制方法的解释说明。

首先，为第一谐振单元的电感Lc和第二谐振单元的电感Lr以及励磁电感Lm设置不同数值。

具体地，第一谐振电感Lc大于第二谐振电感Lr，第一谐振电容Cc小于第二谐振电容Cr，并且第一谐振电感Lc与第一谐振电容Cc的乘积等于第二谐振电感Lr与第二谐振电容Cr的乘积。使得第一谐振腔的电感系数与第二谐振腔的电感系数不相同，具体地，第一谐振腔的电感系数计算公式为：K1＝Lm/Lc，第二谐振腔的电感系数计算公式为K2＝Lm/Lr。

在本实施例中，当变换器工作在低增益状态时，假设第一谐振回路的电感系数小于第二谐振回路的电感系数，则控制第一谐振回路对应的第一桥臂变换电路工作。具体地，控制第一桥臂变换电路对应的第一开关桥臂模块11和第二开关桥臂模块12工作，第三开关桥臂模块13关断，此时，第一开关管单元Q1和第四开关管单元Q4同时开通和关断，第二开关管单元Q2和第三开关管单元Q3同时开通和关断。第一谐振腔的工作频率为fr1，电感系数K1，此时增益曲线高频增益小，可以实现低增益输出。

在本发明的一个实施例中，图4中S401的具体实现流程包括：

根据所述输出电压采样值、所述输入电压采样值及增益计算公式，计算所述当前增益值；

所述增益计算公式包括：

其中，a表示当前增益值，Uo表示输出电压采样值，Ui表示输入电压采样值，n表示变压器T的变比。

在本发明的一个实施例中，本实施例提供的基于上述的谐振LLC变换器的工作状态控制方法还包括：

若所述当前增益值大于或等于所述预设增益阈值，则判断所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的电感系数的大小；

若所述第一谐振腔的电感系数大于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路工作，并控制所述第二桥臂变换电路关断；

若所述第一谐振腔的电感系数小于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路关断，并控制所述第二桥臂变换电路工作。

在本实施例中，若所述当前增益值大于或等于所述预设增益阈值，则谐振LLC变换器工作在高增益状态下，此时，第二桥臂变换电路工作，也就是第一开关桥臂模块11和第三开关桥臂模块13工作，第二开关桥臂模块12关断，具体地，第一开关管单元Q1与第六开关管单元Q6同时开通和关断，第二开关管单元Q2和第五开关管单元Q5同时开通和关断。

进一步地，可以通过控制各个开关管单元中开关管栅极输入电压的电平高低来控制各个开关管单元的通断。

在本发明的一个实施例中，本实施例提供的基于上述的谐振LLC变换器的工作状态控制方法还包括：

若所述当前增益值大于或等于所述预设增益阈值，则控制所述第一桥臂变换电路和所述第二桥臂变换电路均工作。

在本发明的一个实施例中，控制第一桥臂变换电路和第二桥臂变换电路均工作的流程如下：

图6示出了本发明实施例提供的一种开关管栅极输入电压波形示意图。如图6所示，控制第一开关管单元Q1、第四开关管单元Q4及第六开关管单元Q6同时导通，并控制所述第一开关管单元Q1及所述第四开关管单元Q4同时关断，以及控制所述第六开关管单元Q6的关断时刻提前于所述第四开关管单元Q4的关断时刻；

控制第二开关管单元Q2、第三开关管单元Q3及第五开关管单元Q5同时导通，并控制所述第二开关管单元Q2及所述第三开关管单元Q3同时关断，以及控制所述第五开关管单元Q5的关断时刻提前于所述第三开关管单元Q3的关断时刻。

在本实施例中，当第一桥臂变换电路和第二桥臂变换电路同时工作时，

且对应的增益-频率曲线位于K1对应的曲线和K2对应的曲线之间。

在本实施例中，通过第五开关管单元Q5提前或等于第三开关管单元Q3的关断时刻，第六开关管单元Q6提前或等于第四开关管单元Q4的关断时刻，能够实现两种K值的连续变化，同时增益也在低增益模式和高增益模式连续变化。

在本发明的一个实施例中，如图7所示，图7还示出了开关网络电路包括两个第三开关桥臂模块的电路示意图，与图3中的电路相比，本实施例提供的电路的开关网络电路的第三开关桥臂模块包括13和14，则第二桥臂变换电路包括第一开关桥臂模块11、第三开关桥臂13和14；且相应地，第二谐振单元包括第一谐振子单元221和第二谐振子单元222。

当开关网络电路包括两个第三开关桥臂模块时，根据第二谐振腔的电感Lr和Lr1、电容Cr和Cr1以及励磁电感Lm计算第二谐振腔的电感系数，并在当前增益值低于预设增益阈值时，判断所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的电感系数的大小；若所述第一谐振腔的电感系数小于所述第二谐振腔的电感系数，则控制第一开关桥臂模块11和第二开关桥臂模块12工作，并控制第三桥臂变换电路13和14关断；具体地，控制第一开关管单元Q1和第四开关管单元Q4同时开通和关断，控制第二开关管单元Q2和第三开关管单元Q3同时开通和关断。

若所述第二谐振腔的电感系数小于所述第一谐振腔的电感系数，则控制第一开关桥臂模块11、第三桥臂变换电路13和14工作，并控制第二开关桥臂模块12关断，具体地，控制第一开关管单元Q1、第六开关管单元Q6和第八开关管单元Q8同时开通和关断，第二开关管单元Q2、第五开关管单元Q5和第七开关管单元Q7同时开通和关断。从而能够实现多种K值的连续变化。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种谐振LLC变换器，其特征在于，包括：输入直流源、开关网络电路、谐振电路、变压器和输出整流电路；

所述开关网络电路包括第一开关桥臂模块、第二开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块；所述谐振电路包括第一谐振单元、第二谐振单元和励磁电感；

所述第一开关桥臂模块的第一端、所述第二开关桥臂模块的第一端及各个第三开关桥臂模块的第一端分别与所述输入直流源的正极连接；所述第一开关桥臂模块的第二端、所述第二开关桥臂模块的第二端及各个第三开关桥臂模块的第二端分别与所述输入直流源的负极连接；

所述第一开关桥臂模块的第三端与所述励磁电感的第一端连接，所述第二开关桥臂模块的第三端与所述第一谐振单元的第一端连接，各个第三开关桥臂模块的第三端分别与所述第二谐振单元的第一端连接；

所述第一谐振单元的第二端及所述第二谐振单元的第二端分别与所述励磁电感的第二端连接，所述励磁电感通过变压器与所述输出整流电路连接；

所述第一谐振单元包括第一谐振电感和第一谐振电容；所述第二谐振单元包括至少一个谐振子单元，第一谐振子单元包括第二谐振电感和第二谐振电容，所述第一谐振子单元为所述第二谐振单元中的任一谐振子单元；且各个第三开关桥臂模块的第三端分别与所述第二谐振单元中对应的谐振子单元的第一端连接；所述第二谐振单元的各个谐振子单元的第二端分别与所述励磁电感的第二端连接；

所述第一谐振电感的第一端与所述第一谐振单元的第一端连接，所述第一谐振电感的第二端与所述第一谐振电容的第一端连接，所述第一谐振电容的第二端与所述第一谐振单元的第二端连接；

所述第二谐振电感的第一端与所述第一谐振子单元的第一端连接，所述第二谐振电感的第二端与所述第二谐振电容的第一端连接，所述第二谐振电容的第二端与所述第一谐振子单元的第二端连接；

所述第一谐振电感和所述第一谐振电容的乘积与所述第二谐振电感和所述第二谐振电容的乘积相同。

2.如权利要求1所述的谐振LLC变换器，其特征在于，所述第一开关桥臂模块包括第一开关管单元和第二开关管单元；所述第二开关桥臂模块包括第三开关管单元和第四开关管单元；所述第三开关桥臂模块包括第五开关管单元和第六开关管单元；

所述第一开关管单元的第一端与所述第一开关桥臂模块的第一端连接，所述第一开关管单元的第二端分别与所述第一开关桥臂模块的第三端及所述第二开关管单元的第一端连接，所述第二开关管单元的第二端与所述第一开关桥臂模块的第二端连接；

所述第三开关管单元的第一端与所述第二开关桥臂模块的第一端连接，所述第三开关管单元的第二端分别与所述第二开关桥臂模块的第三端及所述第四开关管单元的第一端连接，所述第四开关管单元的第二端与所述第二开关桥臂模块的第二端连接；

所述第五开关管单元的第一端与所述第三开关桥臂模块的第一端连接，所述第五开关管单元的第二端分别与所述第三开关桥臂模块的第三端及所述第六开关管单元的第一端连接，所述第六开关管单元的第二端与所述第三开关桥臂模块的第二端连接。

3.如权利要求2所述的谐振LLC变换器，其特征在于，所述开关网络电路的各个开关管单元分别包括一个场效应管及反向并联在所述场效应管源极和漏极之间的体二极管。

4.如权利要求2所述的谐振LLC变换器，其特征在于，所述第一开关管单元包括第一开关管、第二开关管和第一单元二极管；

所述第一开关管的源极与所述第一开关管单元的第一端连接，所述第一开关管的漏极分别与所述第一单元二极管的阴极和所述第二开关管的源极连接，所述第二开关管的漏极与所述第二开关管单元的第二端连接，所述第一单元二极管的阳极与所述第二开关管单元中单元二极管的阴极连接；

所述开关网络电路中的其他开关管单元与所述第一开关管单元的结构相同。

5.一种基于权利要求1至4任一项所述的谐振LLC变换器的工作状态控制方法，其特征在于，

第一开关桥臂模块和第二开关桥臂模块组成第一桥臂变换电路，第一开关桥臂模块和至少一个第三开关桥臂模块组成第二桥臂变换电路，第一谐振单元和励磁电感组成第一谐振腔，第二谐振单元和励磁电感组成第二谐振腔；

所述方法包括：

获取所述谐振LLC变换器的输入电压采样值及输出电压采样值，并根据所述输出电压采样值及所述输入电压采样值，确定当前增益值；

若所述当前增益值低于预设增益阈值，则判断所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的电感系数的大小；

若所述第一谐振腔的电感系数小于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路工作，并控制所述第二桥臂变换电路关断；

若所述第二谐振腔的电感系数小于所述第一谐振腔的电感系数，则控制所述第二桥臂变换电路工作，并控制所述第一桥臂变换电路关断。

6.如权利要求5所述的工作状态控制方法，其特征在于，所述根据所述输出电压采样值及所述输入电压采样值，确定当前增益值，包括：

根据所述输出电压采样值、所述输入电压采样值及增益计算公式，计算所述当前增益值；

所述增益计算公式包括：

其中，a表示当前增益值，Uo表示输出电压采样值，Ui表示输入电压采样值，n表示变压器的变比。

7.如权利要求5所述的工作状态控制方法，其特征在于，还包括：

若所述当前增益值大于或等于所述预设增益阈值，则判断所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的电感系数的大小；

若所述第一谐振腔的电感系数大于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路工作，并控制所述第二桥臂变换电路关断；

若所述第一谐振腔的电感系数小于所述第二谐振腔的电感系数，则控制所述第一桥臂变换电路关断，并控制所述第二桥臂变换电路工作。

8.如权利要求5所述的工作状态控制方法，其特征在于，还包括：

若所述当前增益值大于或等于所述预设增益阈值，则控制所述第一桥臂变换电路和所述第二桥臂变换电路均工作。

9.如权利要求8所述的工作状态控制方法，其特征在于，所述开关网络电路包括一个第三开关桥臂模块，所述控制所述第一桥臂变换电路和所述第二桥臂变换电路均工作，包括：

控制第一开关管、第四开关管及第六开关管同时导通，并控制所述第一开关管及所述第四开关管同时关断，以及控制所述第六开关管的关断时刻提前于所述第四开关管的关断时刻；

控制第二开关管、第三开关管及第五开关管同时导通，并控制所述第二开关管及所述第三开关管同时关断，以及控制所述第五开关管的关断时刻提前于所述第三开关管的关断时刻。

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