[发明专利]双向输出L2C3谐振变换器

说明书

本发明涉及一种双向输出L2C3谐振变换器，包括两个激励源和谐振腔，激励源均为半波式桥式电路；谐振腔包括一个变压器，三个电容和两个电感；变压器原边绕组并联谐振电容C_p，变压器原边同名端接串联的谐振电容C₁和电感L₁，电感L₁另一端接第一激励源串联两个开关管的连接点；变压器副边同名端接谐振电容C₂，谐振电容C₂另一端接第二激励源串联两个开关管的连接点，变压器的副边漏感L_g作为谐振电感；变压器的原、副边同名端的另一端分别接对应激励源直流电源负极。通过一种全新的电路拓扑实现能量的双向传递和同步整流。全部主动开关都能实现软开关，提升工作效率的。在开环控制状态下，输出电流不随负载的变化而变化，适用于双向恒定电流工作模式。

技术领域

本发明涉及一种变换器技术，特别涉及一种双向输出L2C3谐振变换器。

背景技术

双向DC/DC变换器是储能系统的重要组件，是将其并入电网的通路。双向变换器的双向能量通路可以保证储能系统在充放电模式下灵活切换，以消除负载端电能断流或失稳的现象。除此之外，双向变换器还被广泛应用于电动汽车、电池管理系统、航天航空装置和大容量不间断电源等领域，具备广阔的应用前景。

其中双向谐振变换器具有诸多优势：ZVS实现降低开关损耗提升效率，高频有助于减小变换器体积。但是传统双向LLC谐振变换器在恒定电流输出模式下，对负载变化敏感，需要实时改变开关频率，所以在恒流输出的应用场合需要较高的控制复杂度。

发明内容

针对谐振变换器存在的问题，提出了一种双向输出L2C3谐振变换器，可以实现开环控制下的双向恒定电流输出，并通过同步整流实现效率提升。

本发明的技术方案为：一种双向输出L2C3谐振变换器，包括两个激励源和谐振腔，激励源均为半波式桥式电路，由直流电源串联两个开关管构成；谐振腔包括一个变压器，三个电容和两个电感；变压器原边绕组并联谐振电容C_p，变压器原边同名端接串联的谐振电容C₁和电感L₁，电感L₁另一端接第一激励源串联两个开关管的连接点；变压器副边同名端接谐振电容C₂，谐振电容C₂另一端接第二激励源串联两个开关管的连接点，变压器的副边漏感L_g作为谐振电感；变压器的原、副边同名端的另一端分别接对应激励源直流电源负极。

优选的，所述谐振腔有两个谐振频率，原边谐振频率和副边谐振频率，原边谐振频率为由串联的谐振电感L₁、谐振电容C₁和并联谐振电容C_p构成的串联谐振；副边谐振频率为由串联谐振电容C₂、变压器复变漏感L_g和并联谐振电容C_p构成的串联谐振。

优选的，所述两个激励源通过谐振腔连接，控制开关频率，调整开关频率/工作谐振频率的比值，实现两个激励源互为能量输出端和能量输入端。

优选的，所述谐振腔工作谐振频率为激励端谐振频率。

优选的，所述一个激励源中的串联两个开关管作为激励开关管，另一个激励源中的串联两个开关管作为整流开关管，激励开关管和整流开关管开关频率相同，谐振腔谐振同时同步整流。

本发明的有益效果在于：本发明双向输出L2C3谐振变换器，通过一种全新的电路拓扑实现能量的双向传递，并且在能量传递时，采用简单控制的同步整流，并且全部的主动开关都能实现软开关，电路工作效率的提升。电路具有恒定电流工作的特性，在开环控制状态下，输出电流不随负载的变化而变化，可以很好的适用于双向恒定电流工作模式。

附图说明

图1为本发明双向输出L2C3谐振变换器拓扑结构图；