CN117277766A - 一种零电压开关半桥电源转换电路和电器 - Google Patents

一种零电压开关半桥电源转换电路和电器 Download PDF

Info

Publication number
CN117277766A
CN117277766A CN202210453837.6A CN202210453837A CN117277766A CN 117277766 A CN117277766 A CN 117277766A CN 202210453837 A CN202210453837 A CN 202210453837A CN 117277766 A CN117277766 A CN 117277766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
circuit
switching element
switching
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210453837.6A
Other languages
English (en)
Inventor
郭青山
郭志邦
符青梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202210453837.6A priority Critical patent/CN117277766A/zh
Publication of CN117277766A publication Critical patent/CN117277766A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H02M1/0058—Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种零电压开关半桥电源转换电路和电器，包含输入电路，谐振电路，变压器，次级整流单元，输出线圈，输出电路，控制单元；输入电路包含的两个开关元件连接构成半桥电路；控制单元控制两个开关元件在稳态工作时具有对称的导通占空比；调节谐振电路的工作电流波形，实现开关元件零电压开通；控制单元控制开关频率，调节输出电压与输入电压之间的电压增益；实现输出线圈的小纹波直流电流输出；实现一路输出端口；实现一路输出端口宽范围可调的输出电压；实现可独立调节输出电压、输出电流和输出功率的至少两路输出端口；实现输入电路小纹波直流电流输入。本发明利用所述零电压开关半桥电源转换电路，提高电路性能。

Description

一种零电压开关半桥电源转换电路和电器
技术领域
本发明涉及开关电源及电力电子领域，更具体地说，涉及一种零电压开关半桥电源转换电路和电器。
背景技术
实现功能集成，减小构成电路的电子器件电性参数要求，提高电路性能，一直是电源转换电路技术发展诉求。
如图2a所示，一种现有公开的半桥电源转换电路示意图，两个开关元件为一种PWM工作方式，通过调整电路中开关元件的导通占空比，调节输入输出电压增益的硬开关电路；如图2b所示，这种半桥电源转换电路的工作控制和电路中的电压电流波形示意图。
如图3a所示，另一种现有公开的半桥电源转换电路示意图，两个开关元件为一种PWM工作方式，通过调整电路中两个开关元件不对称的导通占空比，调节输入输出电压增益，实现电路中两个开关元件的零电压开关；如图3b所示，这种半桥电源转换电路的工作控制和电路中的电压电流波形示意图。
如图4a所示，另一种现有公开的LLC半桥电源转换电路示意图；如图4b所示，这种LLC半桥电源转换电路的工作控制和电路中的电压电流波形示意图。
如图5所示，另一种现有公开的LCLCT半桥电源转换电路示意图；实现一种零电压零电流开关，实现宽输出电压调整范围的LCLCT半桥电源转换电路。
随着半导体技术的发展，检测控制器内部电路的数模混合，第三代半导体的应用，电源转换器开关元件的控制方式可以多状态，多功能化。开关元件可以实现高频，多状态开关控制组合。
参考文献：
【1】[中国发明]CN201710129221.2，一种电感电容串并联组合电路及开关电源，审中-实质审查。
【2】A Single-Stage LED Driver Based on Half-Bridge CLCL ResonantConverter and Buck-Boost Circuit；Yijie Wang,Senior Member；IEEE,Xihong Hu,Yueshi Guan,Student Member；IEEE,and Dianguo Xu,Fellow,IEEE；NO.1,MARCH 2019
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种零电压开关半桥电源转换电路和电器；输入电路包含的两个开关元件连接构成半桥电路；控制单元控制两个开关元件在稳态工作时具有对称的导通占空比；调节谐振电路的工作电流波形，实现开关元件零电压开通；控制单元控制开关频率，调节输出电压与输入电压之间的电压增益；实现输出线圈的小纹波直流电流输出；实现一路输出端口；实现一路输出端口宽范围可调的输出电压；实现可独立调节输出电压、输出电流和输出功率的至少两路输出端口；实现输入电路小纹波直流电流输入。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种零电压开关半桥电源转换电路，包含输入电路，谐振电路，变压器，次级整流单元，输出线圈，输出电路，控制单元；
所述输入电路包含第一开关元件和第二开关元件；所述第一开关元件的第二端连接所述第二开关元件的第一端,为半桥中点；所述第一开关元件的第一端和所述第二开关元件的第二端对应连接输入电路两端；
所述谐振电路包含电容单元；所述谐振电路连接所述输入电路和/或所述半桥中点；
所述变压器包含初级线圈和次级线圈；所述初级线圈连接所述谐振电路；
所述次级线圈连接所述次级整流单元；所述次级整流单元连接所述输出线圈；
所述输出线圈包含一组输出电感线圈或多组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈；所述输出线圈连接所述输出电路；
所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的通断，控制所述第一开关元件和所述第二开关元件在稳态工作时具有对称的导通占空比，调节所述谐振电路的工作电流波形；通过所述谐振电路的工作电流，在所述第一开关元件和所述第二开关元件导通驱动之间的死区时间，实现所述第一开关元件和所述第二开关元件零电压开通；所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的开关频率，调节所述输出电路的输出电压与所述输入电路的输入电压之间的电压增益。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述电容单元包含一个电容元件，所述一个电容元件与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述输入电路两端的任一一端，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含两个电容元件，所述两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述初级线圈的一端连接所述两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含三个电容元件，所述三个电容元件的其中两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述三个电容元件的另一个电容元件与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述三个电容元件的其中两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
所述电容单元与所述初级线圈构成一种LC电路。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述谐振电路包含第一电感；所述第一电感和所述变压器为两个独立器件，或所述第一电感和所述变压器为同一个器件；
所述电容单元包含一个电容元件，所述一个电容元件和所述第一电感与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述输入电路两端的任一一端，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含两个电容元件，所述两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述第一电感与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含三个电容元件，所述三个电容元件的其中两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述三个电容元件的另一个电容元件和所述第一电感与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述三个电容元件的其中两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
所述电容单元和所述第一电感与所述初级线圈构成一种LLC电路。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述谐振电路包含第一电感，包含第二电容；
所述第二电容与所述初级线圈并联连接，构成第一并联电路；
所述电容单元包含一个电容元件，所述一个电容元件和所述第一电感与所述第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述输入电路两端的任一一端，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含两个电容元件，所述两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述第一电感与所述第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含三个电容元件，所述三个电容元件的其中两个电容元件串联连接构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述三个电容元件的另一个电容元件和所述第一电感与所述第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述三个电容元件的其中两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
所述电容单元和所述第一电感与所述第二电容构成一种LCC电路。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述次级线圈包含两组线圈，所述两组线圈连接所述次级整流单元，构成一种全波整流连接电路；或所述次级线圈包含一组线圈，所述一组线圈连接所述次级整流单元，构成一种全桥整流连接电路。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述输出线圈包含输出电感线圈；所述输出电路包含输出电容，包含一路输出端口；所述输出电感线圈连接所述输出电容和所述一路输出端口的一端；所述输出电容和所述一路输出端口的另一端连接所述次级线圈或所述次级整流单元。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述输出线圈包含输出电感线圈；所述输出电路包含第三开关元件，包含输出电容，包含一路输出端口；
所述输出电感线圈连接所述第三开关元件的一端；所述第三开关元件的另一端连接所述输出电容和所述一路输出端口的一端；所述输出电容和所述一路输出端口的另一端连接所述次级线圈或所述次级整流单元；
所述控制单元控制所述第三开关元件的通断，控制所述第三开关元件的开关频率和导通占空比；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述输出线圈包含输出电感线圈；所述输出电路包含第三开关元件和第四开关元件，包含输出电容，包含一路输出端口；
所述输出电感线圈连接所述第三开关元件和所述第四开关元件的一端；所述第三开关元件的另一端连接所述输出电容和所述一路输出端口的一端；所述第四开关元件、所述输出电容和所述一路输出端口的另一端连接所述次级线圈或所述次级整流单元；
所述控制单元控制所述第三开关元件和所述第四开关元件的通断，控制所述第三开关元件和所述第四开关元件的开关频率和导通占空比；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，包含第二控制单元；
所述第二控制单元控制所述第三开关元件和/或所述第四开关元件的通断，控制所述第三开关元件和/或所述第四开关元件的开关频率和导通占空比；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述输出线圈包含一组输出电感线圈；所述输出电路包含至少两个开关单元；所述输出端口包含至少两路输出端口；
所述至少两个开关单元的一端对应连接所述一组输出电感线圈；所述至少两个开关单元的另一端对应连接所述至少两路输出端口；所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元包含两个开关元件反向串联组合；
所述控制单元控制所述至少两个开关单元的通断，调节所述至少两个开关单元在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现所述至少两路输出端口独立调节的输出电压、电流和输出功率。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述输出线圈包含多组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈；所述输出电路包含至少两个开关单元；所述输出端口包含至少两路输出端口；
所述至少两个开关单元的一端对应连接所述多组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈；所述至少两个开关单元的另一端对应连接至少两路输出端口；所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元包含两个开关元件反向串联组合；
所述控制单元控制所述至少两个开关单元的通断，调节所述至少两个开关单元在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现所述至少两路输出端口独立调节的输出电压、输出电流和输出功率；实现所述至少两路输出端口相互间电路隔离或不隔离。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，包含第二控制单元；
所述第二控制单元控制所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元的通断，调节所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现所述至少两路输出端口包含的至少一路输出端口独立调节的输出电压、电流和输出功率。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述输入电路包含输入电感和输入电容；所述输入电感的一端连接所述输入电容任一一端，所述输入电感的另一端对应连接所述第一开关元件的第一端或所述第二开关元件的第二端，实现所述输入电路的低纹波直流电流输入。
进一步地，在本发明所述的零电压开关半桥电源转换电路中，所述开关元件为MOSFET、GaN、SiC、IGBT或二极管功率器件，或为MOSFET、GaN、SiC、IGBT或二极管功率器件并联或串并联组合。
另外，本发明还提供一种电器，包含如上述的零电压开关半桥电源转换电路。
实施本发明的一种零电压开关半桥电源转换电路和电器，具有以下有益效果：所述输入电路包含的所述第一开关元件和所述第二开关元件连接构成半桥电路；所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件在稳态工作时具有对称的导通占空比；调节所述谐振电路的工作电流波形，实现所述第一开关元件和所述第二开关元件零电压开通；所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的开关频率，调节所述输出端口的输出电压与所述输入电路的输入电压之间的电压增益；实现所述输出线圈的小纹波直流电流输出；实现所述一路输出端口；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压；实现可独立调节输出电压、输出电流和输出功率的所述至少两路输出端口；实现所述输入电路小纹波直流电流输入；实现所述至少两路输出端口可独立调节的输出电压、输出电流和输出功率的功能集成；减小所述输出电容的纹波电流应力，减小所述次级线圈和所述次级整流单元的峰值电流应力；提高电路性能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1示出本发明一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图；
图2a示出一种现有公开的半桥电源转换电路的电路示意图，图2b示出这种半桥电源转换电路的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
图3a示出另一种现有公开的半桥电源转换电路的电路示意图，图3b示出这种半桥电源转换电路的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
图4a示出另一种现有公开的LLC半桥电源转换电路的电路示意图，图4b示出这种LLC半桥电源转换电路的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
图5示出另一种现有公开的LCLCT半桥电源转换电路的电路示意图；
图6a至图6b示出本发明另一些实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图；
图7a示出本发明另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图，图7b示出这一实施例的谐振电路闭环工作时的等效电路示意图；
图8a示出本发明另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图，图8b示出这一实施例的谐振电路闭环工作时的等效电路示意图；
图9a示出本发明另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图，图9b示出这一实施例的输入电路的一种小纹波直流电流工作波形示意图；
图10至图18示出本发明另一些实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图；
图19示出本发明一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的，有工作控制和电路中的电压电流测试点的电路示意图，图20至图21示意性示出这一实施例的一些工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
图22示出本发明另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的，有工作控制和电路中的电压电流测试点的电路示意图，图23示意性示出这一实施例的一些工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
图24示出本发明另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的，有工作控制和电路中的电压电流测试点的电路示意图，图25示意性示出这一实施例的一些工作控制和电路中的电压电流波形示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图更全面地描述实施例，便于本领域的技术人员了解本发明的具体实施方式。
参考图1至图25所有附图进行工作原理说明。
附图中所示的电路示意图仅是电路功能实体，不一定必须与物理上独立的实体器件相对应。即可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制单元装置中实现这些功能实体；附图中所示的工作控制和电路中的电压电流波形示意图仅是示例性说明。
本发明实施例提供一种零电压开关半桥电源转换电路，其中图1提供一种实施例的零电压开关半桥电源转换电路的电路示意图；如图1所示，这一实施例包含输入电路310，谐振电路320，变压器T1，次级整流单元330，输出线圈Lo，输出电路340，控制单元；
输入电路310包含开关元件K1和开关元件K2；开关元件K1的第二端连接开关元件K2的第一端，为半桥中点；开关元件K1的第一端和开关元件K2的第二端对应连接输入电路310的两端；
谐振电路320包含电容C1，包含电感L1；
变压器T1包含初级线圈N1；变压器T1包含两组次级线圈：次级线圈N2和次级线圈N3；
电容C1的一端连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接初级线圈N1的一端，构成第一串联电路,初级线圈N1的另一端连接输入电路310的一端；电容C1的另一端连接半桥中点；
电容C1和电感L1与初级线圈N1构成一种LLC电路；
次级整流单元330包含开关元件K3和开关元件K4；
输出电路340包含输出电容Co和输出端口Vo；
次级线圈N2和次级线圈N3的一端对应连接开关元件K3和开关元件K4的一端；
开关元件K3和开关元件K4的另一端连接输出电感Lo的一端；
输出电感Lo的另一端连接输出电容Co和输出端口Vo的一端；输出电容Co和输出端口Vo的另一端连接次级线圈N2和次级线圈N3的另一端。
进一步地，在另一实施例中，如图6a所示；图6a所示实施例的电容C1和电感L1与初级线圈N1串联连接的顺序与图1所示实施例不同；图6a所示实施例与图1所示实施例的电路功能和输出特性相同。
进一步地，在另一实施例中，如图6b所示；图6b所示实施例的电容C1和电感L1与初级线圈N1串联连接构成的第一串联电路与输入电路连接的端口与图1所示实施例不同；图6b所示实施例与图1所示实施例的电路功能和输出特性相同。
进一步地，在另一实施例中，如图7a所示，包含电容C1a和电容C1b两个电容；图7b所示这一实施例的谐振电路320闭环工作时的等效电路示意图；
这一实施例的有益效果是：电容C1a和电容C1b串联后连接输入电路310，在开关元件K1和开关元件K2导通时输入电路310都有输入电流。
进一步地，在另一实施例中，如图8a所示，包含电容C1a、电容C1b和电容C1c三个电容；图8b所示这一实施例的谐振电路320闭环工作时的等效电路示意图；
这一实施例的有益效果是：电容C1a和电容C1b串联后连接输入电路310，在开关元件K1和开关元件K2导通时输入电路310都有输入电流；电容C1a、电容C1b和电容C1c连接组合对应谐振电路320工作时的等效电容值与电容C1a、电容C1b和电容C1c连接组合对应连接输入电路310工作时的等效电容值不同。
进一步地，在另一实施例中，如图9a所示，包含电感Li和电容Ci；图9b所示这一实施例的一种工作控制和电路中的电压电流波形示意图；图9b中Ii所示这一实施例，实现输入电路310的一种小纹波直流电流波形示意图；
这一实施例的有益效果是：实现输入电路310小纹波直流电流输入。
进一步地，在另一实施例中，如图10A所示，输出电路340包含开关元件K5，包含一路输出端口Vo，包含输出电容Co；输出线圈Lo连接开关元件K5的一端，开关元件K5的另一端连接输出端口Vo和输出电容Co的一端；输出端口Vo的另一端连接输出电容Co的另一端；控制单元控制开关元件K5的通断，控制开关元件K5的开关频率和占空比；实现宽范围可调的输出电压。
进一步地，在另一实施例中，如图10B所示，输出电路340包含开关元件K5和开关元件K6，包含一路输出端口Vo，包含输出电容Co；输出线圈Lo连接开关元件K5和开关元件K6的一端，开关元件K5的另一端连接输出端口Vo和输出电容Co的一端；输出端口Vo和输出电容Co的另一端连接开关元件K6的另一端；控制单元控制开关元件K5和开关元件K6的通断，控制开关元件K5和开关元件K6的开关频率和占空比；实现宽范围可调的输出电压。
进一步地，在另一实施例中，如图11所示，输出电路340包含开关单元SW1和开关单元SW2，包含两路输出端口：输出端口Vo1和输出端口Vo2，包含输出电容Co1和输出电容Co2；开关单元SW1和开关单元SW2的一端连接输出线圈Lo；开关单元SW1的另一端对应连接输出端口Vo1和输出电容Co1；开关单元SW2的另一端对应连接输出端口Vo2和输出电容Co2；控制单元控制开关元件K1、开关元件K2、开关单元SW1和开关单元SW2的通断；实现所开关单元SW1和开关单元SW2在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；
这一实施例的有益效果是：实现两路输出端口：输出端口Vo1和输出端口Vo2；实现输出端口Vo1和输出端口Vo2独立调节的输出电压、输出电流和输出功率。
进一步地，在另一些实施例中，如图12或图13所示，包含开关单元SW1和开关单元SW2；包含两路输出端口：输出端口Vo1和输出端口Vo2；包含输出电容Co1和输出电容Co2；开关单元SW1和开关单元SW2的一端对应连接两组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈To；开关单元SW1的另一端连接输出端口Vo1和输出电容Co1；开关单元SW2的另一端连接输出端口Vo2和输出电容Co2；控制单元控制开关元件K1、开关元件K2、开关单元SW1和开关单元SW2的通断；实现所开关单元SW1和开关单元SW2在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；
这一些实施例的有益效果是：实现两路输出端口：输出端口Vo1和输出端口Vo2；实现输出端口Vo1和输出端口Vo2独立调节的输出电压，输出电流和输出功率；实现与两组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈To对应连接的开关单元SW1和开关单元SW2对应的电压电流应力；实现输出端口Vo1与输出端口Vo2相互间电路隔离或不隔离。
进一步地，在另一实施例中，如图14A所示，开关单元SW1包含二极管D1和MOSFETQ1反向串联；开关单元SW2包含二极管D2和MOSFET Q2反向串联；控制单元控制MOSFET Q1和MOSFET Q2的通断，调节开关单元SW1和开关单元SW2在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比。
进一步地，在另一实施例中，如图14B所示，开关单元SW1包含二极管D1和MOSFETQ1反向串联；开关单元SW2包含二极管D2；控制单元控制开关元件K1、开关元件K2和MOSFETQ1的通断，调节开关单元SW1和开关单元SW2在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比。
进一步地，在另一实施例中，如图14C所示，开关单元SW1包含MOSFET D1和MOSFETQ1反向串联；开关单元SW2包含MOSFET D2和MOSFET Q2反向串联；控制单元控制MOSFET Q1和MOSFET Q2的通断，控制MOSFET D1和MOSFET D2在本体二极管有电流时导通，调节开关单元SW1和开关单元SW2在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比。
进一步地，在另一实施例中，如图15所示，包含第二控制单元；包含开关单元SW1和开关单元SW2；包含两路输出端口：输出端口Vo1和输出端口Vo2；包含输出电容Co1和输出电容Co2；开关单元SW1和开关单元SW2的一端对应连接输出线圈Lo；开关单元SW1的另一端对应连接输出端口Vo1和输出电容Co1；开关单元SW2的另一端对应连接输出端口Vo2和输出电容Co2；第二控制单元控制开关单元SW1和/或开关单元SW2的通断；实现开关单元SW1和/或开关单元SW2在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现输出端口Vo1和输出端口Vo2独立调节的输出电压、输出电流和输出功率；
这一实施例的有益效果是：包含可独立集成的第二控制单元。
在另一实施例中，如图16所示，实施例包含输入电路310，谐振电路320，变压器T1，次级整流单元330，输出线圈Lo，输出电路340，控制单元；
输入电路310包含开关元件K1和开关元件K2；开关元件K1的第二端连接开关元件K2的第一端，为半桥中点；开关元件K1的第一端和开关元件K2的第二端对应连接输入电路310的两端；
谐振电路320包含电容C1，包含电感L1；
变压器T1包含初级线圈N1和次级线圈N2；
电容C1的一端连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接初级线圈N1的一端，构成第一串联电路；初级线圈N1的另一端连接输入电路310的一端；电容C1的另一端连接半桥中点；
电容C1和电感L1与初级线圈N1构成一种LLC电路；
次级整流单元330包含开关元件K3、开关元件K4、开关元件K5和开关元件K6；
输出电路340包含输出电容Co和输出端口Vo；
次级线圈N2的第一端连接开关元件K4和开关元件K5的一端，次级线圈N2的第二端连接开关元件K3和开关元件K6的一端；
开关元件K3和开关元件K4的另一端连接输出电感Lo的一端；
输出电感Lo的另一端连接输出电容Co和输出端口Vo的一端；
开关元件K5和开关元件K6的另一端连接输出电容Co和输出端口Vo的另一端；
这一实施例的有益效果是：变压器T1只包含一组次级线圈N2。
在另一实施例中，如图17所示，实施例包含输入电路310，谐振电路320，变压器T1，次级整流单元330，输出线圈Lo，输出电路340，控制单元；
输入电路310包含开关元件K1和开关元件K2；开关元件K1的第二端连接开关元件K2的第一端，为半桥中点；开关元件K1的第一端和开关元件K2的第二端对应连接输入电路310的两端；
谐振电路320包含电容C1；
变压器T1包含初级线圈N1；变压器T1包含两组次级线圈：次级线圈N2和次级线圈N3；
电容C1的一端连接初级线圈N1的一端，构成第一串联电路，初级线圈N1的另一端连接输入电路310的一端，电容C1的另一端连接半桥中点；
电容C1和初级线圈N1构成一种LC电路；
次级整流单元330包含开关元件K3和开关元件K4；
输出电路340包含输出电容Co和输出端口Vo；
次级线圈N2和次级线圈N3的一端对应连接开关元件K3和开关元件K4的一端；
开关元件K3和开关元件K4的另一端连接输出电感Lo的一端；
输出电感Lo的另一端连接输出电容Co和输出端口Vo的一端；输出电容Co和输出端口Vo的另一端连接次级线圈N2和次级线圈N3的另一端；
这一实施例的有益效果是：在一些电器的应用中，通过设计初级线圈N1的电感量，可以实现开关元件K1和开关元件K2在工作过程中的零电压开通。
在另一实施例中，如图18所示，实施例包含输入电路310，谐振电路320，变压器T1，次级整流单元330，输出线圈Lo，输出电路340，控制单元；
输入电路310包含开关元件K1和开关元件K2；开关元件K1的第二端连接开关元件K2的第一端，为半桥中点；开关元件K1的第一端和开关元件K2的第二端对应连接输入电路310的两端；
谐振电路320包含电容C1，包含电感L1和电容C2；
变压器T1包含初级线圈N1；变压器T1包含两组次级线圈：次级线圈N2和次级线圈N3；
初级线圈N1与电容C2并联连接，构成第一并联电路；
电容C1和电感L1与第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路；第一串联电路一端连接输入电路310的一端，另一端连接半桥中点；
电容C1和电感L1与电容C2构成一种LCC电路；
次级整流单元330包含开关元件K3和开关元件K4；
输出电路340包含输出电容Co和输出端口Vo；
次级线圈N2和次级线圈N3的一端对应连接开关元件K3和开关元件K4的一端；
开关元件K3和开关元件K4的另一端连接输出电感Lo的一端；
输出电感Lo的另一端连接输出电容Co和输出端口Vo的一端；输出电容Co和输出端口Vo的另一端连接次级线圈N2和次级线圈N3的另一端；
这一实施例的有益效果是：电容C1和电感L1与电容C2构成一种LCC电路；控制单元控制开关元件K1和开关元件K2的开关频率，实现输出端口Vo的输出电压与输入电路310的输入电压之间的电压增益宽范围的调整率。
对应一实施例的一种工作示例，如图19所示一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的，有工作控制和电路中电压电流测试点的电路示意图，包含输入电路，所述输入电路包含电容Ci；电容Ci两端的电压即输入电路的输入电压为Vi，Vi等于400V；
包含输出电路，所述输出电路包含输出电容Co,输出端口Vo，输出端口Vo的输出电压为12V，输出端口的负载为0.5Ω；
所述输入电路包含开关元件K1和开关元件K2，包含电流Ii，包含半桥中点的电压Vh，包含开关元件K1的驱动控制电压Vgh，包含开关元件K2的驱动控制电压Vgl；
包含变压器T1；变压器T1分解为包含初级线圈N1、次级线圈N2和次级线圈N3构成的理想变压器，变压器T1还包含分解后的励磁电感Lm，包含励磁电感Lm的电流Im，包含初级线圈N1的电流Ip；
包含谐振电路；所述谐振电路包含电容C1和电感L1，包含电容C1两端的电压CPc，包含电感L1两端的电压CPl，包含谐振电路的电流It；
包含次级整流单元；所述次级整流单元包含开关元件K3和开关元件K4，包含次级整流单元的电压Vd，开关元件K3的电流Id1，开关元件K4的电流Id2；包含输出线圈Lo和输出线圈Lo的电流ILo；
其中，Lm＝1mH，C1＝22nF，L1＝33uH，Lo＝4.7uH；
需要说明的是：本发明中的其它一些附图，相同的电压、电流符号名称代表相同的电路点的电压或电流，以便于相关专业人员理解本发明。
进一步地，对应图19所示电路示意图，如图20所示的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
进一步地，T0时刻，开关元件K1的驱动控制电压Vgh转变为低电平，开关元件K1关断；
进一步地，T0至T1时段，开关元件K1完全关断，开关元件K2的本体二极管导通，半桥中点电压Vh转变为低电平；谐振电路中的电流It因为电压Vh的变化开始转变，开关元件K3和开关元件K4同时出现电流，次级整流单元电压Vd的电压转变为低电平；对应于电压Vd，变压器T1的初级线圈两端的电压为电压Vd乘以对应的圈比，电容C1两端的电压主要施加于电感L1，电流It的变化率为：Vc/L1；其中，L1为电感L1的电感量；
进一步地，T1时刻，开关元件K2的驱动控制电压Vgl转变为高电平，开关元件K2导通；
需要说明的，为实现开关元件K2零电压开通，在开关元件K2导通前，保持半桥中点电压Vh一直为低电平，谐振电路中的电流It在T0至T1时段需保持大于零；
进一步地，T1至T2时段，电容C1上的电压继续施加于电感L1，电流It的变化率为：Vc/L1；开关元件K3的电流Id1完成到零的转变过程；
进一步地，T2时刻，开关元件K3和开关元件K4之间的电流完成转换，开关元件K3的电流Id1的电流为零，电容C1上的电压主要施加于变压器T1的初级线圈两端，同时电压Vd转变为高电平；
进一步地，T2至T3时段，为半桥电源转换电路的主要能量传输时段；
进一步地，T3时刻，开关元件K2的驱动控制电压Vgl转变为低电平，开关元件K2关断；
进一步地，T3至T4时段，开关元件K2完全关断，开关元件K1的本体二极管导通，半桥中点电压Vh转变为高电平；谐振电路中的电流It因为Vh的电压变化开始转变，同时开关元件K3和开关元件K4中同时出现电流，次级整流单元电压Vd的电压转变为低电平；对应于Vd的电压，变压器T1的初级线圈两端的电压为电压Vd乘以对应的圈比，输入电压Vi与电容C1上的电压Vc的差值主要施加于电感L1，电流It的变化率为：(Vi-Vc)/L1；
进一步地，T4时刻，开关元件K1的驱动控制电压Vgh转变为高电平，开关元件K1导通；
需要说明的，为实现开关元件K1零电压开通，在开关元件K1导通前，保持半桥中点电压Vh一直为高电平，谐振电路中的电流It在T3至T4时段需保持小于零；
进一步地，T4至T5时段，输入电压Vi与电容C1上的电压Vc的差值继续施加于电感L1，电流It的变化率为：(Vi-Vc)/L1；开关元件K4的电流Id2完成到零的转变过程；
进一步地，T5时刻，开关元件K3和开关元件K4之间的电流完成转换，开关元件K4的电流Id2的电流为零，输入电压Vi与电容C1上的电压Vc的差值主要施加于变压器T1的初级线圈两端，同时电压Vd转变为高电位；
进一步地，T5至下一个开关周期的T0时段，为半桥电源转换电路的主要能量传输时段；
进一步地，T0至T5再至下一个开关周期的T0时段为一个完整开关周期；
进一步地，如图21所示，对应图19所示电路示意图，包含一个完整开关周期的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
需要说明的，对应于不同的电器应用条件，电感L1的主要功能是保持开关元件K1和开关元件K2导通之间的死区时间，谐振电路中的瞬间电流值不过零，用于实现开关元件K1和开关元件K2的零电压开通；对应死区时间电流It的变化率为：Vc/L1或(Vi-Vc)/L1，越短的死区时间，可以设计电感L1越小的电感量；
需要说明的，对应于不同的电器应用条件，设计Lm的电感量，在T1或T4时刻，电流Im的值大于电流ILo*N3/N1或ILo*N2/N1，不需要电感L1即可实现开关元件K1和开关元件K2的零电压开通，其中，N2、N3和N1为次级线圈N2、次级线圈N3和初级线圈N1的线圈圈数；
需要说明的，对应于不同的电器应用条件，可以设计不同的C1的容量，Lm、Lr和Lo的电感量，通过开关元件K1和开关元件K2工作于不同的开关频率，实现不同的输出电压与输入电压之间的电压调整率；
如图20和图21所示，实现的有益效果：开关元件K1和开关元件K2为零电压开通，输出线圈Lo的电流ILo为小纹波直流电流输出，输出电容Co小纹波工作电流为电流ILo包含的交流成分；次级线圈N2、次级线圈N3、开关元件K3和开关元件K4的电流为小峰值的梯形波波形。
对应另一实施例的一种工作示例，如图22所示另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的，有工作控制和电路中电压电流测试点的电路示意图；
其中，Vin＝400V,Vo＝48V,输出端口的负载为6Ω；
Lm＝200uH，C1＝100nF，Lo＝0.68uH；
进一步地，对应图22所示电路示意图，如图23所示的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；
进一步地，T0时刻，开关元件K1的驱动控制电压Vgh转变为低电平，开关元件K1关断；
进一步地，T0至T1时段，开关元件K1完全关断，开关元件K2的本体二极管导通，半桥中点电压Vh转变为低电平；谐振电路中的电流It因为电压Vh的变化开始转变，电流Ip、ILo和Id2从零开始变化；
进一步地，T1时刻，开关元件K2的驱动控制电压Vgl转变为高电平，开关元件K2导通；
需要说明的，为实现开关元件K2零电压开通，在开关元件K2导通前，保持半桥中点电压Vh一直为低电平，谐振电路中的电流It在T0至T1时段需保持大于零；
进一步地，T1至T2时段，为半桥电源转换电路的主要能量传输时段；
进一步地，T2时刻，电流It等于Im，电流Ip、ILo和Id2等于零；
进一步地，T2至T3时段，电流Ip、ILo和Id2维持为零，输出线圈Lo无能量输出，开关元件K3和开关元件K4实现零电流开关；
进一步地，T3时刻，开关元件K2的驱动控制电压Vgl转变为低电平，开关元件K2关断；
进一步地，T3至T4时段，开关元件K2完全关断，开关元件K1的本体二极管导通，半桥中点电压Vh转变为高电平；谐振电路中的电流It因为Vh的电压变化开始转变，电流Ip、ILo和Id1从零开始变化；
进一步地，T4时刻，开关元件K1的驱动控制电压Vgh转变为高电平，开关元件K1导通；
需要说明的，为实现开关元件K1零电压开通，在开关元件K1导通前，保持半桥中点电压Vh一直为高电平，谐振电路中的电流It在T3至T4时段需保持小于零；
进一步地，T4至T5时段，为半桥电源转换电路的主要能量传输时段；
进一步地，T5时刻，电流It等于Im，电流Ip、ILo和Id1等于零；
进一步地，T5至下一个开关周期的T0时段，电流Ip、ILo和Id2维持为零，输出线圈Lo无能量输出，开关元件K3和开关元件K4实现零电流开关；
进一步地，T0至T5再至下一个开关周期的T0时段为一个完整开关周期。
对应另一实施例的一种工作示例，如图24所示另一实施例的零电压开关半桥电源转换电路的，有工作控制和电路中电压电流测试点的电路示意图；
进一步地，对应图24所示电路示意图，如图25所示的工作控制和电路中的电压电流波形示意图；第二控制单元控制开关元件K5的开关频率和导通占空比，实现输出端口Vo的宽范围可调的输出电压。
需要说明的，不同于图2a和图2b所示现有公开电路及电路控制工作方式，本发明所述零电压开关半桥电源转换电路，可以通过所述谐振电路的工作电流，在所述第一开关元件和所述第二开关元件导通驱动之间的死区时间，实现所述第一开关元件和所述第二开关元件零电压开通。
需要说明的，不同于图3a和图3b所示现有公开电路及电路控制工作方式，本发明所述零电压开关半桥电源转换电路，所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件在稳态工作时具有对称的导通占空比，所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的开关频率，调节所述输出端口的输出电压与所述输入电路的输入电压之间的电压增益。
需要说明的，不同于图4a和图4b所示现有公开电路及电路控制工作方式，本发明所述零电压开关半桥电源转换电路，包含所述输出线圈，实现所述输出线圈的小纹波直流电流输出，所述谐振电路中包含的第一电感不是确定所述第一开关元件和所述第二开关元件导通工作时的电压电流波形的主要因数。
需要说明的，不同于图5所示现有公开电路及电路控制工作方式，本发明所述零电压开关半桥电源转换电路，包含所述输出线圈，实现所述输出线圈的小纹波直流电流输出。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (15)

1.一种零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，包含输入电路，谐振电路，变压器，次级整流单元，输出线圈，输出电路，控制单元；
所述输入电路包含第一开关元件和第二开关元件；所述第一开关元件的第二端连接所述第二开关元件的第一端,为半桥中点；所述第一开关元件的第一端和所述第二开关元件的第二端对应连接输入电路两端；
所述谐振电路包含电容单元；所述谐振电路连接所述输入电路和/或所述半桥中点；
所述变压器包含初级线圈和次级线圈；所述初级线圈连接所述谐振电路；
所述次级线圈连接所述次级整流单元；所述次级整流单元连接所述输出线圈；
所述输出线圈包含一组输出电感线圈或多组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈；所述输出线圈连接所述输出电路；
所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的通断，控制所述第一开关元件和所述第二开关元件在稳态工作时具有对称的导通占空比，调节所述谐振电路的工作电流波形；通过所述谐振电路的工作电流，在所述第一开关元件和所述第二开关元件导通驱动之间的死区时间，实现所述第一开关元件和所述第二开关元件零电压开通；所述控制单元控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的开关频率，调节所述输出电路的输出电压与所述输入电路的输入电压之间的电压增益。
2.根据权利要求1所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述电容单元包含一个电容元件，所述一个电容元件与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述输入电路两端的任一一端，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含两个电容元件，所述两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述初级线圈的一端连接所述两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含三个电容元件，所述三个电容元件的其中两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述三个电容元件的另一个电容元件与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述三个电容元件的其中两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
所述电容单元与所述初级线圈构成一种LC电路。
3.根据权利要求1所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述谐振电路包含第一电感；所述第一电感和所述变压器为两个独立器件，或所述第一电感和所述变压器为同一个器件；
所述电容单元包含一个电容元件，所述一个电容元件和所述第一电感与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述输入电路两端的任一一端，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含两个电容元件，所述两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述第一电感与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含三个电容元件，所述三个电容元件的其中两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述三个电容元件的另一个电容元件和所述第一电感与所述初级线圈串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述三个电容元件的其中两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
所述电容单元和所述第一电感与所述初级线圈构成一种LLC电路。
4.根据权利要求1所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述谐振电路包含第一电感，包含第二电容；
所述第二电容与所述初级线圈并联连接，构成第一并联电路；
所述电容单元包含一个电容元件，所述一个电容元件和所述第一电感与所述第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述输入电路两端的任一一端，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含两个电容元件，所述两个电容元件串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述第一电感与所述第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
或所述电容单元包含三个电容元件，所述三个电容元件的其中两个电容元件串联连接构成第二串联电路，所述第二串联电路的两端连接所述输入电路的两端，所述三个电容元件的另一个电容元件和所述第一电感与所述第一并联电路串联连接，构成两个端口的第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接所述三个电容元件的其中两个电容元件的串联连接点，另一端连接所述半桥中点；
所述电容单元和所述第一电感与所述第二电容构成一种LCC电路。
5.根据权利要求2至4任一项所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述次级线圈包含两组线圈，所述两组线圈连接所述次级整流单元，构成一种全波整流连接电路；或所述次级线圈包含一组线圈，所述一组线圈连接所述次级整流单元，构成一种全桥整流连接电路。
6.根据权利要求5所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述输出线圈包含输出电感线圈；所述输出电路包含输出电容，包含一路输出端口；所述输出电感线圈连接所述输出电容和所述一路输出端口的一端；所述输出电容和所述一路输出端口的另一端连接所述次级线圈或所述次级整流单元。
7.根据权利要求5所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述输出线圈包含输出电感线圈；所述输出电路包含第三开关元件，包含输出电容，包含一路输出端口；
所述输出电感线圈连接所述第三开关元件的一端；所述第三开关元件的另一端连接所述输出电容和所述一路输出端口的一端；所述输出电容和所述一路输出端口的另一端连接所述次级线圈或所述次级整流单元；
所述控制单元控制所述第三开关元件的通断，控制所述第三开关元件的开关频率和导通占空比；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压。
8.根据权利要求5所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述输出线圈包含输出电感线圈；所述输出电路包含第三开关元件和第四开关元件，包含输出电容，包含一路输出端口；
所述输出电感线圈连接所述第三开关元件和所述第四开关元件的一端；所述第三开关元件的另一端连接所述输出电容和所述一路输出端口的一端；所述第四开关元件、所述输出电容和所述一路输出端口的另一端连接所述次级线圈或所述次级整流单元；
所述控制单元控制所述第三开关元件和所述第四开关元件的通断，控制所述第三开关元件和所述第四开关元件的开关频率和导通占空比；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压。
9.根据权利要求7至8任一项所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，包含第二控制单元；
所述第二控制单元控制所述第三开关元件和/或所述第四开关元件的通断，控制所述第三开关元件和/或所述第四开关元件的开关频率和导通占空比；实现所述一路输出端口宽范围可调的输出电压。
10.根据权利要求5所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述输出线圈包含一组输出电感线圈；所述输出电路包含至少两个开关单元；所述输出端口包含至少两路输出端口；
所述至少两个开关单元的一端对应连接所述一组输出电感线圈；所述至少两个开关单元的另一端对应连接所述至少两路输出端口；所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元包含两个开关元件反向串联组合；
所述控制单元控制所述至少两个开关单元的通断，调节所述至少两个开关单元在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现所述至少两路输出端口独立调节的输出电压、电流和输出功率。
11.根据权利要求5所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述输出线圈包含多组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈；所述输出电路包含至少两个开关单元；所述输出端口包含至少两路输出端口；
所述至少两个开关单元的一端对应连接所述多组耦合输出电感线圈构成的输出变压器线圈；所述至少两个开关单元的另一端对应连接至少两路输出端口；所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元包含两个开关元件反向串联组合；
所述控制单元控制所述至少两个开关单元的通断，调节所述至少两个开关单元在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现所述至少两路输出端口独立调节的输出电压、输出电流和输出功率；实现所述至少两路输出端口相互间电路隔离或不隔离。
12.根据权利要求10至11任一项所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，包含第二控制单元；
所述第二控制单元控制所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元的通断，调节所述至少两个开关单元包含的至少一个开关单元在不同开关周期和/或在同一开关周期各自对应的导通时序和导通占空比；实现所述至少两路输出端口包含的至少一路输出端口独立调节的输出电压、电流和输出功率。
13.根据权利要求1至12任一项所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述输入电路包含输入电感和输入电容；所述输入电感的一端连接所述输入电容任一一端，所述输入电感的另一端对应连接所述第一开关元件的第一端或所述第二开关元件的第二端，实现所述输入电路的低纹波直流电流输入。
14.根据权利要求1至13任一项所述的零电压开关半桥电源转换电路，其特征在于，所述开关元件为MOSFET、GaN、SiC、IGBT或二极管功率器件，或为MOSFET、GaN、SiC、IGBT或二极管功率器件并联或串并联组合。
15.一种电器，其特征在于，包含如权利要求1至14任一项所述的零电压开关半桥电源转换电路。
CN202210453837.6A 2022-04-27 2022-04-27 一种零电压开关半桥电源转换电路和电器 Pending CN117277766A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210453837.6A CN117277766A (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种零电压开关半桥电源转换电路和电器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210453837.6A CN117277766A (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种零电压开关半桥电源转换电路和电器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117277766A true CN117277766A (zh) 2023-12-22

Family

ID=89212865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210453837.6A Pending CN117277766A (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种零电压开关半桥电源转换电路和电器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117277766A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103167678A (zh) * 2011-12-15 2013-06-19 常州洪荒谷电子科技有限公司 一种多路恒流led驱动电路及led驱动芯片
CN105932880A (zh) * 2015-02-26 2016-09-07 英飞凌科技奥地利有限公司 谐振转换器的基于磁化电流的控制
CN106877671A (zh) * 2017-03-06 2017-06-20 郭志邦 一种电感电容串并联组合电路及开关电源
CN109286316A (zh) * 2017-07-21 2019-01-29 太阳能安吉科技有限公司 多输出转换器及其控制
CN113595415A (zh) * 2021-06-15 2021-11-02 袁源兰 一种ac/dc谐振变换器
CN113809922A (zh) * 2020-06-15 2021-12-17 3D加公司 谐振功率转换器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103167678A (zh) * 2011-12-15 2013-06-19 常州洪荒谷电子科技有限公司 一种多路恒流led驱动电路及led驱动芯片
CN105932880A (zh) * 2015-02-26 2016-09-07 英飞凌科技奥地利有限公司 谐振转换器的基于磁化电流的控制
CN106877671A (zh) * 2017-03-06 2017-06-20 郭志邦 一种电感电容串并联组合电路及开关电源
CN109286316A (zh) * 2017-07-21 2019-01-29 太阳能安吉科技有限公司 多输出转换器及其控制
CN113809922A (zh) * 2020-06-15 2021-12-17 3D加公司 谐振功率转换器
CN113595415A (zh) * 2021-06-15 2021-11-02 袁源兰 一种ac/dc谐振变换器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI750780B (zh) 適用於寬輸出電壓範圍的隔離式dc/dc轉換器及其控制方法
US10411608B2 (en) Converter circuit with a switchable topology
US10734905B2 (en) Direct current-direct current converter
US9520792B2 (en) Staggered parallel three-level DC/DC converter and AC/DC converter
US9660536B2 (en) Switching power supply device performs power transmission by using resonance phenomenon
US7272020B2 (en) Isolated, current-fed, pulse width modulation, DC-DC converter
EP2355327A2 (en) Switching power-supply apparatus
CN110707931A (zh) 一种llc谐振变换器及控制方法
US11601060B2 (en) Switch-mode power supplies including three-level LLC circuits for low line and high line operation
US11146176B2 (en) Switch-mode power supplies including three-level LLC circuits
US6185111B1 (en) Switching power supply apparatus
US11296607B2 (en) DC-DC converter
CN114337344B (zh) 一种基于自适应混合整流多开关谐振llc变换器的控制方法
US7495935B2 (en) DC/AC power converter and controlling method thereof
CN114301300A (zh) 一种宽范围双向谐振式软开关直流变换器及其控制方法
CN108900090B (zh) 一种超宽调压范围的谐振隔离变换器
Coccia et al. Wide input voltage range compensation in DC/DC resonant architectures for on-board traction power supplies
US11973430B2 (en) Converter adaptable to wide range output voltage and control method thereof
CN114640255A (zh) 一种串联谐振变换器及其控制方法
WO2018157797A1 (zh) 一种全桥谐振变换器
CN117277766A (zh) 一种零电压开关半桥电源转换电路和电器
CN114157155A (zh) 三电平整流dc/dc变换器
Park Partial series resonant coupled-inductor boost converter for high step-up DC-DC applications
Askari et al. Wide voltage gain isolated LCC resonant converters for LED driver applications
Catona et al. Experimental characterization of a novel semi-resonant dc/dc converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination