[发明专利]一种LC全谐振电路软开关

说明书

技术领域

本发明涉及开关领域，具体为一种LC全谐振电路软开关。

背景技术

传统的PWM斩波变换器，其功率元件工作于硬开关模式下，开关损耗大，效率低，难以通过高频化实现功率密度的提升，同时EMI特性较差，需要增加了很多滤波抑制单元，既增加了成本，也降低了效率。

谐振变换器利用谐振电路为功率元件创造了软开关条件，降低了开关损耗。谐振变换器中以三元件LLC电流谐振变换器最为典型，应用最为普遍；相比于其它软开关变换器，LLC变换器可以在整个负载范围内实现原边MOSFET的零电压开通和副边二极管的零电流关断。这既降低了开关损耗，提高了效率，便于高频化，提高功率密度，同时也降低了元器件应力，减小了EMI。

LLC变换器的缺点：由于LLC只有在谐振频率附近工作效率最优，因此往往将额定工作点设置在谐振频率点附近，当输入电压降低或输出电压增大时，通过降低工作频率来获得较大的增益；当输入电压增大或输出电压降低时，通过提高工作频率来获得较低的增益。但在谐振频率之上，频率对增益调节能力不够，调节范围较窄，即使能够调节，工作频率范围也会非常宽。因此，LLC变换器不适合宽电压范围应用，包括宽输入电压范围和宽输出电压范围。这在很大程度上限制了LLC软开关变换器的应用。在许多需要宽电压范围应用的场合，现有LLC变换器难以获得较好地应用。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种LC全谐振电路软开关，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种LC全谐振电路软开关，包括：MOS管Q1、MOS管Q2、变压器T1、电感Lr、光电耦合器，所述MOS管Q1上设有Vg1接入端、Vin接入端，MOS管Q2上设有Vg2接入端，MOS管Q2、电感Lr、电容Cr、变压器T1一次侧串联连接，变压器T1一次侧与MOS管Q2之间接入初级地GND，MOS管Q1接入在MOS管Q2与电容Cr之间；所述变压器T1二次侧与二极管D1、二极管D2串联连接，电容C2与二极管D1并联连接，电容C2一侧接有输出端V0，另一侧接入次级地SG，输出端V0与电容C2之间设有串联的电阻R1、光电耦合器、电容C3、电阻R2；基准IC TL431与电容C3并联连接，电阻R3与基准IC TL431并联连接，电阻R3与基准IC TL431之间接入次级地SG。

所述电容Cr与MOS管Q1接入点之间设有接点a。

所述电感Lr与变压器T1一次侧之间设有接入点b。

所述光电耦合器接入初级地GND。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明跟传统的谐振电路相比，效率更高，所用变压器更小，温升更低，轻载功耗更小，EMI更好；此电路可以用在大中功率(50W-1000W)LED驱动电源，工业开关电源，大功率充电器上，能达到节能环保，降低成本，简化设计的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种LC全谐振电路软开关，包括：MOS管Q1、MOS管Q2、变压器T1、电感Lr、光电耦合器，所述MOS管Q1上设有Vg1接入端、Vin接入端，MOS管Q2上设有Vg2接入端，MOS管Q2、电感Lr、电容Cr、变压器T1一次侧串联连接，变压器T1一次侧与MOS管Q2之间接入初级地GND，MOS管Q1接入在MOS管Q2与电容Cr之间；所述变压器T1二次侧与二极管D1、二极管D2串联连接，电容C2与二极管D1并联连接，电容C2一侧接有输出端V0，另一侧接入次级地SG，输出端V0与电容C2之间设有串联的电阻R1、光电耦合器、电容C3、电阻R2；基准IC TL431与电容C3并联连接，电阻R3与基准IC TL431并联连接，电阻R3与基准IC TL431之间接入次级地SG。

所述电容Cr与MOS管Q1接入点之间设有接点a。

所述电感Lr与变压器T1一次侧之间设有接入点b。

所述光电耦合器接入初级地GND。