CN208571930U - 一种双向谐振变换器和单向谐振变换器 - Google Patents
一种双向谐振变换器和单向谐振变换器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种谐振变换器,包括谐振电路,谐振电路包括第一谐振电容、集成磁元件和第二谐振电容,第一绕组包括第一绕线部和第二绕线部,第二绕组包括第三绕线部和第四绕线部,第一绕线部卷绕在第一磁柱和第四磁柱外,第二绕线部卷绕在第二磁柱和第五磁柱外,第三绕线部卷绕在第一磁柱和第四磁柱外,第四绕线部卷绕在第二磁柱和第五磁柱外;通过调整第一绕线部和第二绕线部的匝数差、第三绕线部和第四绕线部的匝数差以及各个气隙的大小来调节激磁电感与原副边漏感的比例及大小,通过本案的高效集成磁方式,不仅不再需要现有电路中的多个电感和变压器的配合连接,且能够实现性能参数精确调节,继而提高双向谐振变换器的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源变换技术,尤其涉及一种双向谐振变换器和一种单向谐振变换器。
背景技术
传统的能量单向流动的LLC谐振变换电路如图1所示,它由原边四个开关管组成的全桥变换电路、谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、并联谐振电感Lm、主变压器Trans以及副边四个二极管组成的全桥整流电路组成。
能量双向流动的CLLLC谐振变换电路如图2所示,它由原边四个开关管组成的全桥变换电路、原边谐振电容Crp、原边串联谐振电感 Lrp、并联谐振电感Lm、主变压器Trans、副边串联谐振电感Lrs、副边谐振电容Crs以及副边四个开关管组成的全桥变换电路组成。
实际应用中,谐振电路的并联谐振电感用变压器的激磁电感集成替代非常容易实现,已经得到了广泛的应用。谐振电路的串联谐振电感理论上可以用变压器的原边漏感和副边漏感替代。传统的变压器的漏感主要靠原边绕组Np和副边绕组Ns分别绕制在变压器的两个独立的边柱上或绕制在变压器中柱的两端,靠通过外部空间的漏磁通φlk 形成漏感,如图3(a)(b)所示。这种形成的漏感有几个问题:一是这种方式形成的漏感磁通主要分布在外部空间中,很容易对集成元件周围的电路形成磁场干扰,影响整个电路的可靠性;二是漏感很小且漏感值不能精确控制,一般不能满足使用需求。当然,可以如图3(a)所示加入一个很大气隙的中柱来增加漏感大小,但由于漏磁通还是主要分布在空间中,因此漏电感精度仍然很难保证;再是原副边绕组完全分离,不能再采用传统的夹包绕制的方式,在大电流情况下绕组的高频损耗急剧增大,电路效率下降很多。因此,这种集成串联谐振电感的方式只在部分小功率谐振电路中使用,而中大功率的谐振变换电路仍然采用分立的谐振电感形式,限制了集成磁方式的应用范围。
实用新型内容
本实用新型的第一目的是提供一种高效集成磁且能够精确控制激磁电感、漏电感的双向谐振电路。
本实用新型的第二目的是提供一种高效集成磁且能够精确控制激磁电感、漏电感的单向谐振电路。
为了实现本实用新型的第一目的,本实用新型提供一种双向谐振变换器,包括依次相连接的第一滤波电路、第一全桥电路、谐振电路、第二全桥电路和第二滤波电路,双向谐振变换器还包括控制单元,控制单元分别与第一全桥电路、第二全桥电路电连接,第一全桥电路的第一桥臂由第一开关管和第二开关管构成,第一开关管的源极与第二开关管的漏极连接,第一全桥电路的第二桥臂由第三开关管和第四开关管构成,第三开关管的源极与第四开关管的漏极连接,第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的栅极分别与控制单元连接,第二全桥电路的第三桥臂由第五开关管和第六开关管构成,第五开关管的源极与第六开关管的漏极连接,第二全桥电路的第二桥臂由第七开关管和第八开关管构成,第七开关管的源极与第八开关管的漏极连接,第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管的栅极分别与控制单元连接,谐振电路包括第一谐振电容、集成磁元件和第二谐振电容,集成磁元件包括第一绕组、第二绕组、第一磁芯和第二磁芯,第一磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和第三磁柱,第二磁芯包括第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱,第一磁柱与第四磁柱相对设置,第二磁柱与第五磁柱相对设置,第三磁柱与第六磁柱相对设置,第一磁柱与第四磁柱之间设置有第一气隙,第二磁柱与第五磁柱之间设置有第二气隙,第一绕组包括第一绕线部和第二绕线部,第二绕组包括第三绕线部和第四绕线部,第一绕线部卷绕在第一磁柱和第四磁柱外,第二绕线部卷绕在第二磁柱和第五磁柱外,第三绕线部卷绕在第一磁柱和第四磁柱外,第四绕线部卷绕在第二磁柱和第五磁柱外;第一绕线部与第一谐振电容的第一端连接,第一谐振电容的第二端与第一开关管的源极连接,第二绕线部与第三开关管的源极连接;第三绕线部与第二谐振电容的第一端连接,第二谐振电容的第二端与第五开关管的源极连接,第四绕线部与第七开关管的源极连接。
由上述方案可见,本案的谐振电路包括两个谐振电容和集成磁元件,通过调整第一绕组和第二绕组的总匝数比例来调整集成磁元件的变压器变比,通过调整第一绕线部和第二绕线部的匝数差、第三绕线部和第四绕线部的匝数差以及各相对设置的磁柱间气隙的大小来调节激磁电感与原副边漏感的比例及大小。另外,两个带有绕组的磁柱上都同时具有部分原边绕组和部分副边绕组,可以采用原副边夹包绕制的形式,减小绕组中的磁动势波动峰峰值,从而有效地减小绕组的高频损耗,提高整个电路运行的效率。通过本案的高效集成磁方式,不仅不再需要现有电路中的多个电感和变压器的配合连接,且能够实现性能参数精确调节,继而提高双向谐振变换器的性能。
更进一步的方案是,第一绕线部的匝数大于或等于第二绕线部的匝数;第三绕线部的匝数小于或等于第四绕线部的匝数。
更进一步的方案是,第三磁柱与第六磁柱对接设置;或者,第三磁柱与第六磁柱之间设置有第三气隙。
由上可见,第三气隙既可以存在亦可不存在,当在第三磁柱与第六磁柱对接时,散漏在空间中的漏磁通就很小。一方面可以避免空间漏磁通对电路造成干扰,另一方面可以通过控制两个磁柱上的绕组匝数差及同步控制第一和第二磁柱气隙的大小,精确控制所需要的激磁电感、原边漏电感和副边漏电感的比例及大小,从而方便地实现谐振电路中所需参数的原边串联谐振电感、并联谐振电感、变压器以及副边串联谐振电感的集成。
更进一步的方案是,第三磁柱位于第一磁柱和第二磁柱之间,第六磁柱位于第四磁柱和第五磁柱之间。
更进一步的方案是,第一磁芯还包括第七磁柱,第二磁芯还包括第八磁柱,第三磁柱和第七磁柱位于第一磁柱和第二磁柱的外侧,第六磁柱和第八磁柱位于第四磁柱和第五磁柱的外侧,第七磁柱与第八磁柱相对设置。
由上可见,对于第三磁柱、第六磁柱、第七磁柱和第八磁柱的设置具有多种,且设置方式均具有多种,其能够适配实际应用产品的结构,使得本案的集成磁元件具备更广的泛用性。
为了实现本实用新型的第二目的,本实用新型提供一种单向谐振变换器,包括依次相连接的第一滤波电路、第一全桥电路、谐振电路、第二全桥电路和第二滤波电路;双向谐振变换器还包括控制单元,控制单元与第一全桥电路电连接;第一全桥电路的第一桥臂由第一开关管和第二开关管构成,第一开关管的源极与第二开关管的漏极连接,第一全桥电路的第二桥臂由第三开关管和第四开关管构成,第三开关管的源极与第四开关管的漏极连接,第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的栅极分别与控制单元连接;第二全桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管,第一二极管的阳极与第二二极管的阴极连接,第三二极管的阳极与第四二极管的阴极连接;谐振电路包括谐振电容和集成磁元件;集成磁元件包括第一绕组、第二绕组、第一磁芯和第二磁芯,第一磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和第三磁柱,第二磁芯包括第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱,第一磁柱与第四磁柱相对设置,第二磁柱与第五磁柱相对设置,第三磁柱与第六磁柱相对设置,第一磁柱与第四磁柱之间设置有第一气隙,第二磁柱与第五磁柱之间设置有第二气隙,所述第一绕组包括第一绕线部和第二绕线部,所述第二绕组包括第三绕线部和第四绕线部,所述第一绕线部卷绕在所述第一磁柱和所述第四磁柱外,所述第二绕线部卷绕在所述第二磁柱和所述第五磁柱外,所述第三绕线部卷绕在所述第一磁柱和所述第四磁柱外,所述第四绕线部卷绕在所述第二磁柱和所述第五磁柱外;第一绕线部与谐振电容的第一端连接,谐振电容的第二端与第一开关管的源极连接,第二绕线部与第三开关管的源极连接,第三绕线部与第一二极管的阳极连接,第四绕线部与第三二极管的阳极连接。
由上可见,应用于上述的原理,本案还能用于能量单向传输的单向谐振变换器,通过单向谐振变换器可实现性能参数精确调节,继而提高双向谐振电路的性能。
附图说明
图1是现有技术中能量单向流动的谐振变换电路的电路图。
图2是现有技术中双向谐振变换电路的电路图。
图3是传统具有较大漏电感的变压器绕组两种绕制形式和对应的漏感磁通分布图。
图4是本实用新型双向谐振变换器实施例的系统框图。
图5是本实用新型双向谐振变换器实施例中控制模块的系统框图。
图6是本实用新型双向谐振变换器实施例中谐振电路的电路图。
图7是本实用新型双向谐振变换器实施例中集成磁元件的示意图。
图8是本实用新型中集成磁元件中的磁通分布图。
图9是本实用新型单向谐振变换器实施例的系统框图。
图10是本实用新型单向谐振变换器实施例中谐振电路的电路图。
图11是本实用新型单向谐振变换器实施例中集成磁元件的示意图。
图12是本实用新型集成磁元件第三实施例的示意图
图13是本实用新型集成磁元件第四实施例的示意图。
图14是本实用新型多个集成磁元件实施例的示意图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
双向谐振变换器实施例:
参照图4至图6,双向谐振变换器包括依次相连接的第一滤波电路31、第一全桥电路32、谐振电路33、第二全桥电路34和第二滤波电路35,第一滤波电路31包括电容Cd1,第二滤波电路35包括电容Cd2,电容Cd1连接在第一直流端口Vd1的正负极之间,电容Cd2连接在第二直流端口Vd2的正负极之间。
第一全桥电路32的第一桥臂由开关管Q1和开关管Q2构成,开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极连接,第一全桥电路32的第二桥臂由开关管Q3和开关管Q4构成,开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极连接,开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4的栅极分别与控制单元连接。
第二全桥电路的第一桥臂由开关管Q5和开关管Q6构成,开关管 Q5的源极与开关管Q6的漏极连接,第二全桥电路的第二桥臂由开关管Q7和开关管Q8构成,开关管Q7的源极与开关管Q8的漏极连接,开关管Q5、开关管Q6、开关管Q7和开关管Q8的栅极分别与控制单元连接。
变换器还包括控制单元,控制单元包括控制模块11、控制模块12 和控制器13,控制模块11和控制模块12采用相同构建,通过具有存储能力和数据处理能力的微处理器作为控制器13对控制模块11和控制模块12进行控制,即通过采样输入输出端口的电压电流信号进行负反馈调节,产生的控制信号通过驱动电路对第一全桥电路和第二全桥电路开关管进行驱动,以达到稳定相应输出电压电流的目的。
参照图7并结合图6,谐振电路33包括第一谐振电容Crp、集成磁元件和第二谐振电容Crs,集成磁元件包括第一绕组、第二绕组、第一磁芯和第二磁芯,第一磁芯和第二磁芯呈相对设置,第一磁芯和第二磁芯可采用E型磁芯,第一磁芯包括第一磁柱21、第二磁柱22 和第三磁柱23,第二磁芯包括第四磁柱24、第五磁柱25和第六磁柱 26,第一磁柱21与第四磁柱24相对设置,第二磁柱22与第五磁柱 25相对设置,第三磁柱23与第六磁柱26相对设置,第三磁柱23位于第一磁柱21和第二磁柱22之间,第六磁柱26位于第四磁柱24和第五磁柱25之间,磁柱之间是相互通磁的。
第一磁柱21与第四磁柱24之间设置有第一气隙lg1,第二磁柱 22与第五磁柱25之间设置有第二气隙lg2,第三磁柱23与第六磁柱26之间设置有第三气隙lg3。第一磁芯和第二磁芯之间的固定可采用常规的支架进行固定,或采用点胶等常规方式进行固定。
绕组的绕线部则由漆包线卷绕而成,第一绕组包括第一绕线部Np1 和第二绕线部Np2,第一绕线部Np1卷绕在第一磁柱21和第四磁柱24 外(图示为了表示清楚将绕线部单独地绕在一个磁柱上,在实际应用中绕线部绕在相对的两个磁柱上),第二绕线部Np2卷绕在第二磁柱22 和第五磁柱25外,第一绕线部Np1的卷绕方向和第二绕线部Np2的卷绕方向从上往下的视角来看,两者是反向的,第二绕组包括第三绕线部Ns1和第四绕线部Ns2,第三绕线部Ns1卷绕在第一磁柱21和第四磁柱24外,第四绕线部Ns2卷绕在第二磁柱22和第五磁柱25外,第三绕线部Ns1和第四绕线部Ns2从上往下的视角来看,两者的卷绕方向也是反向的,而第一绕线部Np1和第三绕线部Ns1的卷绕方向同向,第二绕线部Np2和第四绕线部Ns2的卷绕方向同向。Np1为原边的绕线部,Np2为原边的绕线部,Ns1为副边的绕线部,Ns2为副边的绕线部。
当然在本实施例,绕线部亦可单独地绕一个磁柱,亦可实现本实用新型的目的。
第一绕线部Np1和第二绕线部Np2串联,第三绕线部Ns1和第四绕线部Ns2串联,第一绕线部Np1与第一谐振电容Crp的第一端连接,第一谐振电容Crp的第二端与第一开关管的源极连接,第二绕线部Np2 与第三开关管的源极连接,第三绕线部Ns1与第二谐振电容Crs的第一端连接,第二谐振电容Crs的第二端与第五开关管的源极连接,第四绕线部Ns2与第七开关管的源极连接。
通过调整第一绕组和第二绕组的总匝数比例来调整集成磁元件的变压器变比,通过调整第一绕线部和第二绕线部的匝数差以及第一气隙、第二气隙和第三气隙的大小可以得到所需的激磁电感和漏电感的比例和大小,在本实施例中第一绕线部的匝数大于第二绕线部的匝数,第三绕线部的匝数小于第四绕线部的匝数。
参照图8,图8(a)是原边电流产生的磁通分布图,φm_p代表原边主磁通,φlk_p代表原边漏磁通。图8(b)是副边电流产生的磁通分布图,φm_s代表副边主磁通,φlk_s代表副边漏磁通。图8(c)是整个集成磁元件中的总磁通分布图,其中:φm是原边主磁通和副边主磁通相互抵消后剩余的激磁磁通,用来维持集成变压器中的激磁磁场,其对应的电感即为激磁电感,φlk_p是只与原边产生耦合关系的原边漏磁通,其大小只与原边绕组和原边电流大小有关,对应的电感即为原边漏电感,φlk_s是只与副边产生耦合关系的副边漏磁通,其大小只与副边绕组和副边电流大小有关,对应的电感即为副边漏电感。
进一步分析可知,在磁芯和气隙确定的情况下,原边漏磁通φlk_p 的大小与串联在两个磁柱中的原边绕组匝数差以及原边电流有关,即原边漏电感大小是由串联在两个磁柱中的原边绕组匝数差来决定的。当绕制在两个磁柱上的原边绕组匝数相等的情况下,原边没有漏电感。同样的,副边漏磁通φlk_s的大小与串联在两个磁柱中的副边绕组匝数差以及副边电流有关,即副边漏电感大小是由串联在两个磁柱中的副边绕组匝数差来决定的,当绕制在两个磁柱上的副边绕组匝数相等的情况下,副边没有漏电感。
因此,在双向谐振变换电路中,可通过图7的方式进行集成,其中集成磁元件中原边绕组和副边绕组在两组磁柱上都不对称分布,原副边同时存在漏电感:原边漏感对应电路中的原边串联谐振电感,副边漏感对应电路中的副边串联谐振电感,变压器激磁电感对应电路中的并联谐振电感。
单向谐振变换器实施例:
参照图9至图11,单向谐振变换器包括依次相连接的第一滤波电路41、第一全桥电路42、谐振电路43、第二全桥电路44和第二滤波电路45,第一滤波电路41包括电容Cd1,第二滤波电路45包括电容 Cd2,电容Cd1连接在第一直流端口Vd1的正负极之间,电容Cd2连接在第二直流端口Vd2的正负极之间。
第一全桥电路42的第一桥臂由开关管Q1和开关管Q2构成,开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极连接,第一全桥电路42的第二桥臂由开关管Q3和开关管Q4构成,开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极连接,开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4的栅极分别与控制单元连接。
单向谐振变换器还包括控制单元,控制单元包括控制模块11和控制13,控制方式与上述实施例的原理相同,控制模块11分别与第一滤波电路、第二滤波电路电连接并接收反馈信号。
第二全桥电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管 D3和第四二极管D4,第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极连接,第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极连接。
谐振电路包括谐振电容Cr和集成磁元件,集成磁元件包括第一绕组、第二绕组、第一磁芯和第二磁芯,第一磁芯包括第一磁柱21、第二磁柱22和第三磁柱23,第二磁芯包括第四磁柱24、第五磁柱25和第六磁柱26,第一磁柱21与第四磁柱24相对设置,第二磁柱22与第五磁柱25相对设置,第三磁柱23与第六磁柱26相对设置,第一磁柱21与第四磁柱24之间设置有第一气隙lg1,第二磁柱22与第五磁柱25之间设置有第二气隙lg2,第三磁柱23与第六磁柱26之间设置有第三气隙lg3。第一绕组包括卷绕在第一磁柱21和第四磁柱24外的第一绕线部Np1和卷绕在第二磁柱22和第五磁柱25外的第二绕线部Np2,第二绕组包括卷绕在第一磁柱21和第四磁柱24外的第三绕线部Ns1和卷绕在第二磁柱22和第五磁柱25外的第四绕线部Ns2。
第一绕线部Np1与谐振电容Cr的第一端连接,谐振电容Cr的第二端与第一开关管的源极连接,第二绕线部Np2与第三开关管的源极连接,第三绕线部Ns1与第一二极管的阳极连接,第四绕线部Ns2与第三二极管的阳极连接。
绕线部的卷绕方向和上实施例相同,在本实施例中,第一绕线部 Np1的匝数大于第二绕线部Np2的匝数,第三绕线部Ns1的匝数等于第四绕线部Ns2的匝数。
由上可见,在单向谐振变换电路中,所有的磁元件可通过图11的方式进行集成,其中集成磁元件中原边绕组在两个磁柱上不对称分布,而副边绕组在两个磁柱上对称分布匝数相等,原边存在漏电感而副边没有漏电感:原边漏感对应电路中的原边串联谐振电感,变压器激磁电感对应电路中的并联谐振电感。
集成磁元件的第三实施例:
参照图12,基于上述集成磁元件的两个实施例的基础上,为了方便集成磁元件的制作,取消第三磁柱的气隙,第三磁柱23与第六磁柱 26对接设置,即第三磁柱23和第六磁柱26的磁阻为零。这样,通过控制原边绕组和副边绕组在两组磁柱上的匝数差,可精确控制所需要的激磁电感、原边漏电感和副边漏电感的比值,并通过同步调节所述第一气隙和所述第二气隙大小来调节激磁电感的电感量,其可更方便地实现本实用新型的目的。
在谐振电路中,为了保证电路性能,一般要求并联谐振电感与串联谐振电感的比例为3至10倍左右,反映到集成磁元件中即激磁电感和漏电感都要求比较大且保持一定的比例。这种情况下,可以调整没有绕组的第三磁柱气隙远小于带有绕组的第一和第二磁柱气隙,甚至设置第三磁柱没有气隙。通过分析可知,这种情况下激磁电感与原边漏电感的比值基本由串联在两个磁柱中的原边绕组匝数差来决定,而激磁电感与副边漏电感的比值基本由串联在两个磁柱中的副边绕组匝数差来决定,不受第一磁柱和第二磁柱气隙的影响。同时,由于第三磁柱气隙很小甚至没有,散漏在空间中的漏磁通就很小。一方面可以避免空间漏磁通对电路造成干扰,另一方面可以通过控制两个磁柱上的绕组匝数差及同步控制第一和第二磁柱气隙的大小,精确控制所需要的激磁电感、原边漏电感和副边漏电感的大小,从而方便地实现谐振电路中所需参数的原边串联谐振电感、并联谐振电感、变压器以及副边串联谐振电感的集成。
集成磁元件的第四实施例:
参照图13,基于上述集成磁元件的原理,第一磁芯还包括第七磁柱27,第二磁芯还包括第八磁柱28,第三磁柱23和第七磁柱27位于第一磁柱21和第二磁柱22的外侧,第六磁柱26和第八磁柱28位于第四磁柱24和第五磁柱25的外侧,第七磁柱与第八磁柱28相对设置。
第三磁柱23和第六磁柱26具有气隙Lg4,第七磁柱27和第八磁柱28具有气隙Lg5,通过两侧的磁柱设置,也是能够实现本实用新型的目的。
集成磁元件的第五实施例:
参照图14,磁芯还能够如图14a所示的布置,即磁芯包括圆形盘体,在盘体上设置不共线布置的第一磁柱21、第二磁柱22和第三磁柱23。
磁芯还能够如图14b所示的布置,即磁芯包括方形盘体,在盘体上设置不共线布置的第一磁柱21、第二磁柱22、第三磁柱23和第七磁柱27。第一磁柱21和第二磁柱22位于中部,第三磁柱23和第七磁柱27位于第一磁柱21和第二磁柱22的径向上的两侧上,且第三磁柱23和第七磁柱27位于第一磁柱21和第二磁柱22连线的法线上。
磁芯还能够如图14c所示的布置,磁芯的环状布置。
另外,磁柱除了呈圆柱布置外,还能够呈方柱布置。
由上可见,本案的谐振电路包括两个谐振电容和集成磁元件,通过调整第一绕组和第二绕组的总匝数比例来调整集成磁元件的变压器变比,通过调整第一绕线部和第二绕线部的匝数差、第三绕线部和第四绕线部的匝数差,并通过同步调节所述第一气隙和所述第二气隙大小以及第三气隙的大小,从而方便地得到整个集成磁元件所需的参数。另外,两个带有绕组的磁柱上都同时具有部分原边绕组和部分副边绕组,可以采用原副边夹包绕制的形式,减小绕组中的磁动势波动峰峰值,从而有效地减小绕组的高频损耗,提高整个电路运行的效率。通过本案的高效集成磁方式,不仅不再需要现有中的多个电感和变压器的配合连接,且能够实现性能参数精确调节,继而提高双向谐振变换器的性能。
Claims (10)
1.一种双向谐振变换器,包括依次相连接的第一滤波电路、第一全桥电路、谐振电路、第二全桥电路和第二滤波电路;
所述双向谐振变换器还包括控制单元,所述控制单元分别与所述第一全桥电路、所述第二全桥电路电连接;
所述第一全桥电路的第一桥臂由第一开关管和第二开关管构成,所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极连接,所述第一全桥电路的第二桥臂由第三开关管和第四开关管构成,所述第三开关管的源极与所述第四开关管的漏极连接,所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极分别与所述控制单元连接;
所述第二全桥电路的第三桥臂由第五开关管和第六开关管构成,所述第五开关管的源极与所述第六开关管的漏极连接,所述第二全桥电路的第四桥臂由第七开关管和第八开关管构成,所述第七开关管的源极与所述第八开关管的漏极连接,所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管的栅极分别与所述控制单元连接;
其特征在于:
所述谐振电路包括第一谐振电容、集成磁元件和第二谐振电容;
所述集成磁元件包括第一绕组、第二绕组、第一磁芯和第二磁芯,所述第一磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和第三磁柱,所述第二磁芯包括第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱,所述第一磁柱与所述第四磁柱相对设置,所述第二磁柱与所述第五磁柱相对设置,所述第三磁柱与所述第六磁柱相对设置,所述第一磁柱与所述第四磁柱之间设置有第一气隙,所述第二磁柱与所述第五磁柱之间设置有第二气隙,所述第一绕组包括第一绕线部和第二绕线部,所述第二绕组包括第三绕线部和第四绕线部, 所述第一绕线部卷绕在所述第一磁柱和所述第四磁柱外,所述第二绕线部卷绕在所述第二磁柱和所述第五磁柱外,所述第三绕线部卷绕在所述第一磁柱和所述第四磁柱外,所述第四绕线部卷绕在所述第二磁柱和第所述五磁柱外;
所述第一绕线部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开关管的源极连接,所述第二绕线部与所述第三开关管的源极连接;所述第三绕线部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五开关管的源极连接,所述第四绕线部与所述第七开关管的源极连接。
2.根据权利要求1所述的双向谐振变换器,其特征在于:
所述第一绕线部的匝数大于或等于所述第二绕线部的匝数;
所述第三绕线部的匝数小于或等于所述第四绕线部的匝数。
3.根据权利要求1所述的双向谐振变换器,其特征在于:
所述第三磁柱与所述第六磁柱对接设置;
或者,所述第三磁柱与所述第六磁柱之间设置有第三气隙。
4.根据权利要求1至3任一项所述的双向谐振变换器,其特征在于:
所述第三磁柱位于所述第一磁柱和所述第二磁柱之间,所述第六磁柱位于所述第四磁柱和所述第五磁柱之间。
5.根据权利要求1至3任一项所述的双向谐振变换器,其特征在于:
所述第一磁芯还包括第七磁柱,所述第二磁芯还包括第八磁柱,所述第三磁柱和所述第七磁柱位于所述第一磁柱和所述第二磁柱的外侧,所述第六磁柱和所述第八磁柱位于所述第四磁柱和所述第五磁柱的外侧,所述第七磁柱与所述第八磁柱相对设置。
6.一种单向谐振变换器,包括依次相连接的第一滤波电路、第一全桥电路、谐振电路、第二全桥电路和第二滤波电路;
所述单向谐振变换器还包括控制单元,所述控制单元与所述第一全桥电路电连接;
所述第一全桥电路的第一桥臂由第一开关管和第二开关管构成,所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极连接,所述第一全桥电路的第二桥臂由第三开关管和第四开关管构成,所述第三开关管的源极与所述第四开关管的漏极连接,所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极分别与所述控制单元连接;
所述第二全桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管,所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极连接;
其特征在于:
所述谐振电路包括谐振电容和集成磁元件;
所述集成磁元件包括第一绕组、第二绕组、第一磁芯和第二磁芯,所述第一磁芯包括第一磁柱、第二磁柱和第三磁柱,所述第二磁芯包括第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱,所述第一磁柱与所述第四磁柱相对设置,所述第二磁柱与所述第五磁柱相对设置,所述第三磁柱与所述第六磁柱相对设置,所述第一磁柱与所述第四磁柱之间设置有第一气隙,所述第二磁柱与所述第五磁柱之间设置有第二气隙,所述第一绕组包括第一绕线部和第二绕线部,所述第二绕组包括第三绕线部和第四绕线部, 所述第一绕线部卷绕在所述第一磁柱和所述第四磁柱外,所述第二绕线部卷绕在所述第二磁柱和所述第五磁柱外,所述第三绕线部卷绕在所述第一磁柱和所述第四磁柱外,所述第四绕线部卷绕在所述第二磁柱和所述第五磁柱外;
所述第一绕线部与所述谐振电容的第一端连接,所述谐振电容的第二端与所述第一开关管的源极连接,所述第二绕线部与所述第三开关管的源极连接,所述第三绕线部与所述第一二极管的阳极连接,所述第四绕线部与所述第三二极管的阳极连接。
7.根据权利要求6所述的单向谐振变换器,其特征在于:
所述第一绕线部的匝数大于或等于所述第二绕线部的匝数;
所述第三绕线部的匝数小于或等于所述第四绕线部的匝数。
8.根据权利要求6所述的单向谐振变换器,其特征在于:
所述第三磁柱与所述第六磁柱对接设置;
或者,所述第三磁柱与所述第六磁柱之间设置有第三气隙。
9.根据权利要求6至8任一项所述的单向谐振变换器,其特征在于:
所述第三磁柱位于所述第一磁柱和所述第二磁柱之间,所述第六磁柱位于所述第四磁柱和所述第五磁柱之间。
10.根据权利要求6至8任一项所述的单向谐振变换器,其特征在于:
所述第一磁芯还包括第七磁柱,所述第二磁芯还包括第八磁柱,所述第三磁柱和所述第七磁柱位于所述第一磁柱和所述第二磁柱的外侧,所述第六磁柱和所述第八磁柱位于所述第四磁柱和所述第五磁柱的外侧,所述第七磁柱与所述第八磁柱相对设置。
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