CN202818111U - 一种升压型llc谐振变换器 - Google Patents

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尹强
李智辉
刘辉勇
赵成功
魏众
陈俊凯
姜龙华
孙敬国
薛亮
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State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Xuji Power Co Ltd
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Xuji Group Co Ltd
State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种升压型LLC谐振变换器，包括一个全桥逆变器，其输出端通过谐振电感、谐振电容连接至少两个变压器并联的原边，所述各变压器的副边均连接对应的桥式整流电路，各桥式整流电路的输出串联后连接负载。通过变压器原边并联，副边整流输出串联后接滤波电路，在不使用升压变压器的情况下实现了输出升压。对于电池充放电装置、光伏并网发电、电力电子产品变换技术领域中的升压谐振具有实际意义。

Description

一种升压型LLC谐振变换器
技术领域
本实用新型涉及电源控制技术领域，特别是一种升压型LLC谐振变换器。
背景技术
随着电力电子技术及MOSFET、IGBT等功率开关器件的飞速发展，电动汽车、光伏及风电等新能源的发展和应用，要求电动汽车充放电装置、光伏并网变流器等电能变换装置向高频化、高效率、高功率密度、模块化的方向发展。LLC谐振技术正好满足以上要求，但现有的LLC谐振技术以降压型的较多，这一技术不能满足电动汽车充电、换电、放电、储电的发展，现在需要将动力锂电池的较低电压（大概60——90VDC）逆变成单相22OVAC或者三相380VA04、pjgmC较高的交流电并回馈到电网，实现电网削峰填谷的要求。现有技术中，多采用升压变压器构成升压型DC/DC变换器，但是变压器参数与谐振电感参数难于实现匹配，变压器工艺要求特别苛刻，且变压器一致性很难保障，满足不了批量生产的要求，损耗也将增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种升压型LLC谐振变换器，由于不采用升压变压器，能够避免采用升压变压器的各种问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种升压型LLC谐振变换器，包括一个全桥逆变器，其输出端通过谐振电感、谐振电容连接至少两个变压器并联的原边，所述各变压器的副边均连接对应的桥式整流电路，各桥式整流电路的输出串联后连接负载。
所述桥式整流电路为不控全桥整流电路。所述各不控全桥整流电路串联后通过滤波电路连接负载。
本实用新型通过变压器原边并联，副边整流输出串联后接滤波电路，在不使用升压变压器的情况下实现了输出升压。对于电池充放电装置、光伏并网发电、电力电子产品变换技术领域中的升压谐振具有实际意义。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为fm<f<fs时电流电压变化分段示意图；
图3为f=fs时电流电压变化分段示意图；
图4为f>fs时电流电压变化分段示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
一种升压型LLC谐振变换器电路，H桥逆变器包括： MOS开关管Q1、Q2、Q3、Q4，输出端设有谐振电容Cr、谐振电感Lr、变压器T1、变压器T2；两变压器的原边并联，副边对应连接全桥不控整流电路（D5——D12），两整流电路的输出串联，通过滤波电路（电解电容E1、薄膜电容C1）连接负载R1。
作为其他实施方式，为了获得更高的输出电压，可以将更多变压器的原本并联起来，并且分别对应设置整流电路，将整流电路的输出串联以活动更高的电压。
工作原理： fm为Cr和Lr两者谐振频率，fs为Cr、Lr及Lm三者谐振频率，ir为谐振电流，im为励磁电流。
图2为fm<f<fs时电流电压变化分段示意图。在TO——T1阶段，Q2和Q3关闭，Q1和Q4的体二极管导通，副边整流二极管D5、D8、D9、D12也开始导通；在T1——T2阶段，T1时刻，Q1和Q4零电压开通，直到ir=im的时候，副边整流二极管D5、D8、D9、D12零电流关断；在T2——T3阶段，随着D5、D8、D9、D12的关断，励磁电感Lm参与谐振，此时谐振电流可近似认为不变；在T3——T4阶段，T3时刻关断Q1和Q4，谐振电流给Q1和Q4的结电容充电，同时给Q2和Q3的结电容放电；重复对称于Q1和Q4的工作过程。
图3为f=fs时电流电压变化分段示意图。在TO——T1阶段，Q2和Q3关闭，Q1和Q4的体二极管导通，副边整流二极管D5、D8、D9、D12也开始导通；在T1——T2阶段，T1时刻，Q1和Q4零电压开通，直到ir=im的时候，副边整流二极管D5、D8、D9、D12零电流关断；在T2——T3阶段，T2时刻关断Q1和Q4，谐振电流给Q1和Q4的结电容充电，同时给Q2和Q3的结电容放电；重复对称于Q1和Q4的工作过程。
图4为f>fs时电流电压变化分段示意图。在TO——T1阶段，谐振电流和励磁电流相同，由于副边整流二极管D5、D8、D9、D12导通，谐振电流以频率fs正弦变化，直到T1时刻，Q1和Q4关闭；在T1——T2阶段，T1时刻，Q1和Q4关断，谐振电流开始给Q1和Q4的结电容充电，同时给Q2和Q3的结电容充电，直到充放电结束；在T2——T3阶段，Q2和Q3体二极管导通，由于f>fs，谐振电流此时仍然大于励磁电流，副边整流管D5、D8、D9、D12仍然处于导通状态，谐振电流减小；在T3——T4阶段，T3时刻开通Q2和Q3，副边整流管D5、D8、D9、D12仍然处于导通状态，直到T4时刻，励磁电流等于现在电流，此阶段结束；重复对称于Q1和Q4的工作过程。
本文中对具体实施方式进行了阐述，以上实施只是用于帮助理解本实用新型的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.一种升压型LLC谐振变换器，包括一个全桥逆变器，其特征在于，全桥逆变器的输出端通过谐振电感、谐振电容连接至少两个变压器并联的原边，所述各变压器的副边均连接对应的桥式整流电路，各桥式整流电路的输出串联后连接负载。
2.根据权利要求1所述的一种升压型LLC谐振变换器，其特征在于，所述桥式整流电路为不控全桥整流电路。
3.根据权利要求2所述的一种升压型LLC谐振变换器，其特征在于，所述各不控全桥整流电路串联后通过滤波电路连接负载。
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