[发明专利]一种交错并联谐振变换器和控制方法

说明书

本发明公开了一种交错并联谐振变换器，包括：第一变换电路，其包括第一直流母线和并联设置在第一直流母线之间的三对第一开关组；第二变换电路，其包括第二直流母线和并联设置在第二直流母线之间的三对第二开关组；三个变压器，其连接第一变换电路和第二变换电路；谐振电路对应连接一个变压器和一个第一开关组；其中，谐振电路包括一个电感和一对串联电容，一对串联电容连接在第一直流母线之间，电感第一端连接在一个第一开关组的两个串联的可控开关管之间，电感第二端连接一个变压器原边绕组第一端。本发明采用三相交错对称LLC，可以自主的完成均流；结合磁集成，可以提升效率，进一步降低磁性元件的总体积。

技术领域

本发明属于直流电压变换技术领域，特别是一种交错并联谐振变换器和控制方法。

背景技术

目前，单相串联谐振式变换器是一种常用的高效双向变换器。由于该双向转换器基于串联谐振变换器原理，因此存在电池侧的电容纹波电流大的缺点。为了消除电池侧的电容纹波电流，无论是从电池侧的电容到直流母线侧的电容的升压，还是从直流母线侧的电容到电池侧的电容的降压，这两个电容都需要并联较大容量的电容，导致滤波器体积变大，特别是在中大功率等级应用时，由于低压侧的纹波电流问题会变得更突出，因而，需要并联更大容量的电容，导致滤波器体积大得将不利于电源的高密度设计。

为了减小低压侧的电容(即滤波电容)的纹波电流，现有技术中，公开了专利，谐振变换器及不间断电源装置、及控制方法，公布号CN103683964A，通过采用三相交错并联谐振技术的谐振腔，克服了谐振变换器纹波电流大的固有缺点，有效减小了进而减少了滤波电容的体积，提升了电源的功率密度。

但这种该电源装置中，采用的结构是双向三相交错不对称LLC，交错LLC的均流问题一直都得不到很好的解决。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种交错并联谐振变换器和控制方法，采用三相交错对称LLC，可以自主的完成均流；结合磁集成，可以提升效率，进一步降低磁性元件的总体积。

为了实现根据本发明的目的，提供了一种交错并联谐振变换器，包括：

第一变换电路，其包括第一直流母线和并联设置在所述第一直流母线之间的三对第一开关组，所述第一开关组由两个串联的可控开关管组成，所述第一直流母线之间连接有一第一母线电容；

第二变换电路，其包括第二直流母线和并联设置在所述第二直流母线之间的三对第二开关组，所述第二开关组由两个串联的可控开关管组成，所述第二直流母线之间连接有一第二母线电容；

三个变压器，其连接所述第一变换电路和第二变换电路；以及

三个谐振电路，其设置在所述第一变换电路上，一个谐振电路对应连接一个所述变压器和一个所述第一开关组；

其中，所述谐振电路包括一个电感和一对串联电容，一对串联电容连接在所述第一直流母线之间，所述电感第一端连接在一个第一开关组的两个串联的可控开关管之间，所述电感第二端连接一个所述变压器原边绕组第一端，该变压器原边绕组第二端连接在一对串联电容之间，该变压器副边绕组第一端连接在一个第二开关组的两个串联的可控开关管之间，各个所述变压器的副边绕组第二端共接。

优选的，所述可控开关管为半导体开关。

优选的，所述可控开关管两端并联一反向二极管。

优选的，第一对第一开关组由串联的第一可控开关Q1和第二可控开关Q2组成，第二对第一开关组由串联的第三可控开关Q3和第四可控开关Q4组成，第三对第一开关组由第五可控开关Q5和第六可控开关Q6组成；

第一对串联电容由串联的第一电容Cr11和第二电容Cr12组成；第二对串联电容由串联的第三电容Cr21和第四电容Cr22组成；第三对串联电容由串联的第五电容Cr31和第六电容Cr32组成；