[发明专利]三相交错谐振变换器和电源电路

说明书

本申请公开了一种三相交错谐振变换器和电源电路。三相交错谐振变换器包括：三相逆变电路、三相变压器、三相谐振电路以及三相整流滤波电路。三相逆变电路连接输入电压且包括第一输出节点、第二输出节点和第三输出节点；三相变压器包括三个变压器；三相谐振电路包括三个谐振电容和三个谐振电感。三个谐振电感的一端分别与第一输出节点、第二输出节点和第三输出节点连接，另一端分别与三个谐振电容和三个变压器的原边绕组所交错连接形成的三角型进行连接。三相整流滤波电路分别与三个变压器的副边绕组连接，用以分别对三个变压器的副边绕组输出的副边电流进行整流及滤波，并据以产生输出电压。因此，三相交错谐振变换器具有自然均流的能力。

技术领域

本申请涉及谐振变换器技术领域，尤其涉及一种三相交错谐振变换器和电源电路。

背景技术

单相LLC谐振变换器因其实现了原边侧零电压开关(Zero Voltage Switching，ZVS)和副边侧零电压开关/零电流开关(Zero Current Switching，ZCS)，并优化了并联绕组和同步整流器之间的均流问题和端接损耗(termination loss)，适合应用于高效率、高功率密度的电源电路。

由于单相LLC谐振变换器存在输出电流纹波大和输出滤波电容的体积大的问题，以及随着功率与功率密度的需求提高，相关业者提出多相交错谐振变换器，借以减小输出电流纹波、减小输出滤波电容的体积和数量以及改善热量分布。然而，在实际多相交错谐振变换器中，由于制作工艺的偏差、元器件(例如：谐振电感与谐振电容)的参数差异以及环境变化引起的参数变化等原因，导致每一相变换器分担的负载电流不均衡，进而降低了多相交错谐振变换器的效率、可靠性和寿命。另外，多相交错谐振变换器也会存在器件数量多的问题。

因此，如何提供一种简化的多相交错谐振变换器，使其运行时能够实现电流均衡，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种三相交错谐振变换器和电源电路，可以有效解决现有技术中，多相交错谐振变换器运行时，存在每一相谐振变换器的电流不均衡的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，提供了一种三相交错谐振变换器，其包括：三相逆变电路、三相变压器、三相谐振电路以及三相整流滤波电路。三相逆变电路连接输入电压且包括第一输出节点、第二输出节点和第三输出节点；三相变压器包括三个变压器；三相谐振电路包括三个谐振电容和三个谐振电感。三个谐振电感的一端分别与第一输出节点、第二输出节点和第三输出节点连接，三个谐振电感的另一端分别与三个谐振电容和三个变压器的原边绕组所交错连接形成的三角进行连接。三相整流滤波电路分别与三个变压器的副边绕组连接，用以分别对三个变压器的副边绕组输出的副边电流进行整流及滤波，并据以产生输出电压。

第二方面，提供了一种电源电路，其包括：本申请实施例的三相交错谐振变换器。

在本申请实施例中，三相交错谐振变换器和电源电路通过第一输出节点、第二输出节点和第三输出节点分别与三个谐振电感串联，然后再与三个谐振电容和三个变压器的原边绕组所交错连接形成的三角型进行连接的电路拓扑设计，使得器件数量不多的三相交错谐振变换器在运行时具有自然均流的能力，无需额外的均流控制手段。另外，由于三个谐振电容和三个变压器的原边绕组交错连接形成三角形，使得所述谐振电容的体积(或电容值)可以减少三分之二，提高功率密度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为依据本申请的三相交错谐振变换器的一实施例电路拓扑图；

图2为图1的第一开关桥臂的一实施例驱动波形图；

图3为图1的第二开关桥臂的一实施例驱动波形图；