CN208939828U - 两相交错并联llc自均流电路 - Google Patents

两相交错并联llc自均流电路 Download PDF

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李建华
张伯顺
郭英
于越
雷通
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Abstract

本实用新型公开了一种两相交错并联LLC自均流电路，包括第一电容组C1和第二电容组C2，第一电容组C1和第二电容组C2串联或并联后与输入电源DC连接，其中，第一电容组C1依次连接有第一控制开关网络、第一谐振腔、第一变压器和第一不控整流回路，第二电容组C2依次连接有第二控制开关网络、第二谐振腔、第二变压器和第二不控整流回路，电路结构简单，不需要额外的控制程序，实现各功率变换单元间的功率平衡，达到流过谐振变换器腔体电流的均流效果。进而实现功率变换单元内部磁性器件、功率器件的发热均衡与损耗均衡，实现延长器件使用寿命的目的。

Description

两相交错并联LLC自均流电路
技术领域
本实用新型属于电源技术领域，具体涉及两相交错并联LLC自均流电路。
背景技术
在目前的电源技术领域中，具有大功率、高电压、大电流、高防护等级、宽电压输出范围的充电模块逐步成为了充电领域的主流产品。这就要求采用并联拓扑结构提高输出功率，并联拓扑间的均流程度就成为了制约拥有高防护等级特点模块的技术难点。从硬件角度能使并联拓扑间自动实现均流效果，就会简化控制方法及控制电路，提高模块的防护等级。
现有技术大都通过进行交错并联实现功率转换单元的均流，降低输出纹波和提高转换效率，但是目前在充电模块领域，大功率、大电流、高防护、高转换效率成为了趋势，这就要求在采用并联LLC拓扑下，达到多相间的均流，实现功率转换单元的功率平衡，但是目前市面上产品的均流效果均是通过借助了辅助性检测电路，结构复杂控制程序复杂。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型目的是提供一种两相交错并联LLC自均流电路，电路结构简单，通过S-P模式或者P-S模式进行自动调压实现自动均流效果；最终使得充电模块实现具有大功率、高电压、大电流、高防护等级、宽输出电压范围的特点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，两相交错并联LLC自均流电路，包括第一电容组C1和第二电容组C2，第一电容组C1和第二电容组C2串联或并联后与输入电源DC连接，其中，第一电容组C1依次连接有第一控制开关网络、第一谐振腔、第一变压器和第一不控整流回路，第二电容组C2依次连接有第二控制开关网络、第二谐振腔、第二变压器和第二不控整流回路，其中：
当第一电容组C1和第二电容组C2串联时，第一不控整流回路与第二不控整流回路的输出端并联后接入负载；或
当第一电容组C1和第二电容组C2并联时，第一不控整流回路与第二不控整流回路的输出端串联后接入负载。
控制开关网络为全桥或半桥开关网络。
不控整流电路为全桥或全波整流电路。
第一电容组C1和第二电容组C2的容值相等。
第一不控整流回路与第二不控整流回路的结构相同。
第一控制开关网络与第二控制开关网络的结构相同。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果，本实用新型中采用S-P模式(输入母线串联电容组，输出端并联)进行自动调压，或者P-S模式(输入端并联，输出端串联)进行自动调压，电路结构简单，不需要额外的控制程序，实现各功率变换单元间的功率平衡，达到流过谐振变换器腔体电流的均流效果。进而实现功率变换单元内部磁性器件、功率器件的发热均衡与损耗均衡，实现延长器件使用寿命的目的。
附图说明
图1是本实用新型的S-P拓扑示意图。
图2是常规的P-P拓扑示意图。
图3是5％参数差异时P-P拓扑输出电流图，图4是5％参数差异时S-P拓扑输出电流图；其中，图3和图4中“5％参数差异”指的是：2#谐振腔(第二谐振腔)参数比1#谐振腔(第一谐振腔)参数增大或减小5％。
图5是第一电容组C1电压调节的自反馈机理。
图6是第二电容组C2电压调节的自反馈机理。
图7是其中一种S-P拓扑全桥型电路图。
图8是其中一种S-P拓扑半桥型电路图。
图9为本实用新型的P-S拓扑示意图。
图10为P-S拓扑的某一实施例电路结构图。
图11为P-S拓扑的另一实施例电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
如图2所示，为现有技术中常用于谐振变换器的P-P拓扑，功率转换单元包括：控制开关网络，谐振腔，变压器，不控整流电路。在该拓扑中，控制开关网络指的是：全桥或半桥开关网络，不控整流电路指的是：全桥或全波整流电路，P-P指的是：输入端并联，输出端并联。
实施例1：如图1所示，为本实用新型两相交错并联LLC自均流电路拓扑的一种结构，采用了S-P模式，即输入端串联，输出端并联。具体包括：第一电容组C1和第二电容组C2，第一电容组C1和第二电容组C2串联后与输入电源DC连接，其中，第一电容组C1依次连接有第一控制开关网络、第一谐振腔、第一变压器和第一不控整流回路，第二电容组C2依次连接有第二控制开关网络、第二谐振腔、第二变压器和第二不控整流回路，其中，第一不控整流回路与第二不控整流回路的输出端并联后接入负载。在该拓扑中，控制开关网络指的是：全桥或半桥开关网络，不控整流电路指的是：全桥或全波整流电路。
图3为图2中的电路拓扑在PSIM仿真软件中的输出电流仿真波形，图4为实施例1中的电路拓扑在PSIM仿真软件中的输出电流仿真波形，图3和图4中的1#分别指的是其对应电路中的1#功率转换单元的输出电流波形，2#分别指的是其对应电路中的2#功率转换单元的输出电流波形，纵坐标电流单位均为A；对比图3和图4，可清晰地看出：本实用新型的S-P拓扑比P-P拓扑均流效果更好；S-P拓扑均流效果好的机理阐述如图5和图6：
如图5所示，第一电容组C1自动调压的机理：当第一电容组C1电压在某一时刻上升了，因为谐振腔的参数不变即输出比输入的电压增益值不变，那么就会使得流过1#功率变换单元(1#功率变换单元包括图1所示的1#控制开关网络、1#谐振腔和1#不控整流电路)的电流增加，最终使得输出电压增加；此时拓扑结构是输出端并联，那么2#功率变换单元的输出电压也增加，这就强迫要求流过2#功率变换单元的电流增加，结果造成第二电容组C2的电压增加；因为输入端是串联结构，第二电容组C2的电压增加了，就会造成第一电容组C1的分压下降了；最终的结果就是第一电容组C1和第二电容组C2的电压处于动态均衡的状态，且两个电容组会根据谐振腔的参数差异自动进行分压。最终结果是通过第一电容组C1和第二电容组C2的动态均衡，即输入端电压的动态均衡，实现了输出电流的动态均流。
第二电容组C2自动调压的机理如图6所示，其分析过程与图5的分析过程一致。
如图7所示，在本实施例中，控制开关网络采用全桥开关网络，不控整流电路采用全桥整流电路。
如图8所示，在本实施例中，控制开关网络采用半桥开关网络，不控整流电路采用全波整流电路。
实施例2，如图9所示，该拓扑为P-S模式并联拓扑，通过输入端并联和输出端串联自动实现均流，具体包括第一电容组C1和第二电容组C2，第一电容组C1和第二电容组C2并联后与输入电源DC连接，其中，第一电容组C1依次连接有第一控制开关网络、第一谐振腔、第一变压器和第一不控整流回路，第二电容组C2依次连接有第二控制开关网络第二谐振腔、第二变压器和第二不控整流回路，其中，第一不控整流回路与第二不控整流回路的输出端串联后接入负载；P-S模式并联拓扑为：输入端并联的特点是输入电压相同，输出端串联的特点是输出电流相同。
该拓扑能够实现自动均流的原理如下：
当1#不控整流电路的输出电流增大，那么1#不控整流电路的输出电压会增高，因为输出是串联结构，就说明2#不控整流电路的输出电压会降低，但是输入电压和谐振腔参数是固定的，所以会迫使2#不控整流电路的输出电压上升，此时1#不控整流电路的输出电压有下降趋势，结果使1#不控整流电路的输出电流降低，这就通过1#和2#不控整流电路的输出电压动态不一致，实现了输出电流的动态均衡。
如图10所示，在本实施例中，控制开关网络为全桥开关网络，不控整流回路采用全桥整流电路。
如图11所示，在本实施例中，控制开关网络为半桥开关网络，不控整流回路采用全波整流电路。
本实用新型的两种结构中，S-P模式并联拓扑通过输入端电压的不均衡实现均流，P-S模式并联拓扑通过输出端电压的不均衡实现均流。

Claims (4)

1.两相交错并联LLC自均流电路，其特征在于，包括第一电容组C1和第二电容组C2，第一电容组C1和第二电容组C2并联后与输入电源DC连接，其中，第一电容组C1依次连接有第一控制开关网络、第一谐振腔、第一变压器和第一不控整流回路，第二电容组C2依次连接有第二控制开关网络、第二谐振腔、第二变压器和第二不控整流回路，其中：
当第一电容组C1和第二电容组C2并联时，第一不控整流回路与第二不控整流回路的输出端串联后接入负载；控制开关网络为全桥或半桥开关网络；不控整流电路为全桥或全波整流电路。
2.根据权利要求1所述的两相交错并联LLC自均流电路，其特征在于，第一电容组C1和第二电容组C2的容值相等。
3.根据权利要求1所述的两相交错并联LLC自均流电路，其特征在于，第一不控整流回路与第二不控整流回路的结构相同。
4.根据权利要求1所述的两相交错并联LLC自均流电路，其特征在于，第一控制开关网络与第二控制开关网络的结构相同。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110572040A (zh) * 2019-09-24 2019-12-13 西北工业大学 半桥llc谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法
WO2020103831A1 (zh) * 2018-11-19 2020-05-28 中兴通讯股份有限公司 一种开关电源
CN111934555A (zh) * 2020-08-18 2020-11-13 国网湖南省电力有限公司 Llc谐振电路、控制方法及llc谐振变换器
CN112260540A (zh) * 2020-10-19 2021-01-22 山东大学 一种谐振直流变换器并联均流方法及系统
CN112467994A (zh) * 2020-12-30 2021-03-09 深圳市永联科技股份有限公司 一种用于交错并联电路的自动热均衡控制装置及方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020103831A1 (zh) * 2018-11-19 2020-05-28 中兴通讯股份有限公司 一种开关电源
CN110572040A (zh) * 2019-09-24 2019-12-13 西北工业大学 半桥llc谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法
CN110572040B (zh) * 2019-09-24 2021-04-02 西北工业大学 半桥llc谐振变换器交错并联电路及其均流控制方法
CN111934555A (zh) * 2020-08-18 2020-11-13 国网湖南省电力有限公司 Llc谐振电路、控制方法及llc谐振变换器
CN112260540A (zh) * 2020-10-19 2021-01-22 山东大学 一种谐振直流变换器并联均流方法及系统
CN112260540B (zh) * 2020-10-19 2021-10-08 山东大学 一种谐振直流变换器并联均流方法及系统
CN112467994A (zh) * 2020-12-30 2021-03-09 深圳市永联科技股份有限公司 一种用于交错并联电路的自动热均衡控制装置及方法
CN112467994B (zh) * 2020-12-30 2022-03-04 深圳市永联科技股份有限公司 一种用于交错并联电路的自动热均衡控制装置及方法

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