CN206620056U - 一种自驱式同步整流的llc直流变换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自驱式同步整流的LLC直流变换器，属于电子直流变换技术领域。本实用新型从直流电源流入，经过半桥开关网络和谐振网络，高压直流先经过有两个金属氧化物半导体场效应晶体管组成的半桥开关网络，产生无极性的脉冲，之后经过谐振网络、高频交流逆变电路，将直流转为高频交流，交流经过自驱式同步整流，将交流变直流。通过1EDI20N12AF门极驱动芯片自驱式同步整流，且成本较低，同时，达到高效率和高功率密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自驱式同步整流的LLC直流变换器，尤其涉及一种基于1EDI20N12AF门极驱动芯片的自驱式同步整流的LLC直流变换器，属于电子直流变换技术领域。
背景技术
随着环境和能源问题的日益突出，发展高功率密度和高效率的直流变换器的呼声越发高涨隔离DC-DC变换器是近年来增长迅速，包括不限于电脑、电信、数据中心、电池充电器、工业和航空航天领域的应用。具备同步整流功能的半桥LLC谐振转换器通常是将控制器及开关置于原边侧，将整流器置于次级侧，其控制器可直接控制该开关的导通或截止；上述的半桥LLC谐振转换器具有下列缺点：1.整流器于导通时其功率消耗甚大；2.控制器无法直接地控制该同步整流器；3.其开关与整流器是交互导通的，无法精确控制，次级整流器发热严重，导致效率降低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自驱式同步整流的LLC直流变换器，同时采用三个平面变压器，变压器的原边侧线圈串联，次级侧线圈并联，变压器输入串联，输出并联，具有能降低高边比的优势，同时能达到良好的均流效果，以用于解决直流变换器效率低，低功率密度的问题。
本实用新型的技术方案是：一种自驱式同步整流的LLC直流变换器，包括开关网络1、谐振网络2、电力变压器3、同步整流电路4、低通滤波电路5、门极驱动电路6；
所述开关网络1包括MOS管Q1和MOS管Q2，其中MOS管Q1与MOS管Q2连接于第一节点，再串接于外部电源与初级接地端之间；
所述谐振网络2包括谐振电容C r、谐振电感L r与励磁电感L m串联，励磁电感由电力变压器的初级线圈提供；
所述电力变压器3采用3个平面变压器输入串联，输出并联的方式连接；
所述同步整流电路部分4包括三个同步整流电路子模块，每个模块结构相同，包括两个MOS管，两个MOS管与对应连接的平面变压器的次级线圈两端分别相连接，两个MOS管连接于第二节点，该第二节点与接地端相连，平面变压器的中心抽头作为输出的正端子；
所述低通滤波电路5，采用π型滤波电路，在输出侧并联一个电容器C 1，再和一个滤波电感L和一个滤波电容C 2的串联电路相并联组成，以实现输出直流电压纹波减小。
进一步的，所述两个MOS管的驱动信号通过门极驱动电路6将驱动变压器的原边侧的开关管的驱动信号引过来，以实现同步整流的驱动信号与原边侧开关管的驱动信号同步。
进一步的，所述门极驱动电路6采用型号为1EDI20N12AF的芯片。
进一步的，所述开关网络1的MOS管的驱动信号与同步整流电路4的MOS管的驱动信号是一致的。
本实用新型所述构成元件均为市售元件。
本实用新型的工作原理是：
高压直流先经过有两个金属氧化物半导体场效应晶体管组成的半桥开关网络，产生无极性的脉冲，之后经过谐振网络，高频交流逆变电路，将直流转为高频交流，交流经过自驱式同步整流，将交流变直流。其中，原边侧驱动MOS管的门极驱动信号通过1EDI20N12AF，直接引到次级测的同步整流的MOS管门极，以驱动同步整流的MOS管，以达到同步整流的目的，同时采用三个平面变压器，变压器的原边侧线圈串联，次级侧线圈并联，变压器输入串联，输出并联，具有能降低高边比的优势，同时能达到良好的均流效果。
本实用新型的有益效果是：通过1EDI20N12AF门极驱动芯片自驱式同步整流，且成本较低，同时，达到高效率和高功率密度。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图；
图中各标号：1-开关网络，2-谐振网络，3-电力变压器，4-同步整流电路部分,5-低通滤波电路，6-门极驱动电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种自驱式同步整流的LLC直流变换器，包括开关网络1、谐振网络2、电力变压器3、同步整流电路4、低通滤波电路5、门极驱动电路6；
所述开关网络1包括MOS管Q1和MOS管Q2，其中MOS管Q1与MOS管Q2连接于第一节点，再串接于外部电源与初级接地端之间；
所述谐振网络2包括谐振电容C r、谐振电感L r与励磁电感L m串联，励磁电感由电力变压器的初级线圈提供；
所述电力变压器3采用3个平面变压器输入串联，输出并联的方式连接；
所述同步整流电路部分4包括三个同步整流电路子模块，每个模块结构相同，其中每个模块结构包括两个MOS管，第一模块中包括MOS管SQ1和SQ2，第二模块中包括MOS管SQ3和SQ4，第三模块中包括MOS管SQ5和SQ6，其中每两个MOS管与对应连接的平面变压器的次级线圈两端分别相连接，两个MOS管连接于第二节点，该第二节点与接地端相连，平面变压器的中心抽头作为输出的正端子；
所述低通滤波电路5，采用π型滤波电路，在输出侧并联一个电容器C 1，再和一个滤波电感L和一个滤波电容C 2的串联电路相并联组成，以实现输出直流电压纹波减小。
实施例2：本实施例其余部分与前一实施例相同，开关网络1的MOS管的驱动信号与同步整流电路4的MOS管的驱动信号是一致的，同步整流电路4的MOS管的驱动信号通过门极驱动电路6将驱动变压器的原边侧的开关管的驱动信号引过来，以实现同步整流的驱动信号与原边侧开关管的驱动信号同步。
实施例3：本实施例其余部分与前一实施例相同，其中所述门极驱动电路6采用型号为1EDI20N12AF的芯片。
当高电压V in加到主电路上，高压直流先经过有两个金属氧化物半导体场效应晶体管Q 1，Q 2组成的半桥开关网络1，产生无极性的脉冲，之后经过谐振网络2，高频交流逆变电路，将直流转为高频交流，交流经过自驱式的同步整流电路3，将交流变直流。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种自驱式同步整流的LLC直流变换器，其特征在于：包括开关网络（1）、谐振网络（2）、电力变压器（3）、同步整流电路（4）、低通滤波电路（5）、门极驱动电路（6）；
所述开关网络（1）包括MOS管Q1和MOS管Q2，其中MOS管Q1与MOS管Q2连接于第一节点，再串接于外部电源与初级接地端之间；
所述谐振网络（2）包括谐振电容C r、谐振电感L r与励磁电感L m串联，励磁电感由电力变压器的初级线圈提供；
所述电力变压器（3）采用3个平面变压器输入串联，输出并联的方式连接；
所述同步整流电路（4）包括三个同步整流电路子模块，每个模块结构相同，包括两个MOS管，两个MOS管与对应连接的平面变压器的次级线圈两端分别相连接，两个MOS管连接于第二节点，该第二节点与接地端相连，平面变压器的中心抽头作为输出的正端子；
所述低通滤波电路（5），采用π型滤波电路，在输出侧并联一个电容器C 1，再和一个滤波电感L和一个滤波电容C 2的串联电路相并联组成，以实现输出直流电压纹波减小。
2.根据权利要求1所述的自驱式同步整流的LLC直流变换器，其特征在于：所述两个MOS管的驱动信号通过门极驱动电路（6）将驱动变压器的原边侧的开关管的驱动信号引过来，以实现同步整流的驱动信号与原边侧开关管的驱动信号同步。
3.根据权利要求1所述的自驱式同步整流的LLC直流变换器，其特征在于：所述门极驱动电路（6）采用型号为1EDI20N12AF的芯片。
4.根据权利要求1所述的自驱式同步整流的LLC直流变换器，其特征在于：所述开关网络（1）的MOS管的驱动信号与同步整流电路（4）的MOS管的驱动信号是一致的。
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|---|---|---|---|---|
| CN107846151A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-27 | 华中科技大学 | 一种高效率的车载充电变换器 |
| CN109873571A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 邹晓灵 | 一种通用逆变器及其控制方法 |
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