[发明专利]一种高增益LLC谐振变换器

说明书

本发明公开了一种高增益LLC谐振变换器，包括输入Vin、电容C1、电容C2、开关管S1、开关管S2、辅助开关S3、电感L1、变压器T1、输出整流电路DB1及输出电容Co。有益效果：本发明的一种高增益LLC谐振变换器，电路简单，实现方便；可以很好地兼顾谐振点附近的满载设计效率优化，也可以在其它负载条件下，可以保证更高的电路增益。

技术领域

本发明涉及LLC谐振变换器领域，具体来说，涉及一种高增益LLC谐振变换器。

背景技术

近年来，直流变换器被广泛应用于生活中的各个领域，特别是在直流微电网、电能路由器和直流配电网、以及电动汽车充电等方面备受关注，在电力电子研究中占据的地位也愈加重要。

LLC谐振变换器因其拓扑优势，不仅可以实现零电压开关、零电流开关，还容易将谐振储能元件集成到变压器中，使其具有很高的功率密度和变换效率，然而近年来，随着应用场合增多，对变换器带载能力有了更高的要求。如图6和图7所示，传统的LLC谐振变换器在额定工作条件下一般选择工作在谐振频率附近，电路最高增益有限。然而，当输出电压范围较宽，空载电压较高，针对这些应用，传统LLC设计为了保证电压增益，就需要增加谐振环流能量，减小变压器变比，这样的设计，使得LLC工作在电路额定满载时，偏离谐振频率点，加之过大的环流能量，使得LLC电路满载重载效率明显下降。

针对此类应用，需要研究既能保证满载效率，又要能兼顾轻载和空载电路增益的措施。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种高增益LLC谐振变换器，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种高增益LLC谐振变换器，包括输入Vin、电容C1、电容C2、开关管S1、开关管S2、辅助开关S3、电感L1、变压器T1、输出整流电路DB1及输出电容Co；所述输入Vin并联电容C1，所述电容C1的正极与所述开关管S1的第一端连接，所述电容C1的负极与所述开关管S2的第二端及电容C2的一端连接并接地，所述开关管S1的第二端依次与所述开关管S2的第一端及所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述变压器T1的第一输入端连接，所述变压器T1的第二输入端与所述电容C2的另一端连接，所述变压器T1的第一输出端依次与所述辅助开关S3的漏极及所述输出整流电路DB1的第一端连接，所述输出整流电路DB1的第二端与所述输出电容Co的正极连接，所述输出电容Co的负极依次与所述辅助开关S3的源极及所述变压器T1的第二输出端连接。

进一步的，所述电容C1为极性电容。

进一步的，所述输出电容Co为极性电容。

本发明的有益效果为：

(1)本发明通过控制辅助开关S3的导通时间或占空比，可以实现升压，获得比传统LLC更高的Vo，更高的电路增益。通过切换控制，在LLC增益调节区间，电路依旧工作在传统的LLC控制模式。当需要更高的增益时，使电路工作在辅助开关S3 PWM控制模式。当处于辅助开关S3 PWM控制时，开关管S1、开关管S2及输出整流电路DB1依然可以工作在软开关状态。

(2)本发明的一种高增益LLC谐振变换器，电路简单，实现方便。可以很好地兼顾谐振点附近的满载设计效率优化，也可以在其它负载条件下，可以保证更高的电路增益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一的示意图；