一種諧振電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種諧振電路。
【背景技術(shù)】
[000引LLC目前已經(jīng)成為目前電力電子行業(yè)應(yīng)用的熱口拓?fù)?，其W整流側(cè)的二極管軟恢 復(fù)，原邊開關(guān)管軟開通，低電流關(guān)斷的特點成為高效率應(yīng)用的首選。但是LLC也有其相應(yīng)的 缺點，比如在偏離諧振點時，其開關(guān)管的關(guān)斷電流與電路峰值的比值較高，若是直接采取硬 關(guān)斷，則會導(dǎo)致開關(guān)管的電壓應(yīng)力較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實施例提供了 一種諧振電路，用W實現(xiàn)諧振電路中開關(guān)管的軟關(guān)斷。
[0004] 本發(fā)明實施例提供了一種諧振電路，該諧振電路包括：
[0005] 斬波部分，所述斬波部分的輸入端連接至直流電源10的兩端，用于將直流電源10 輸入的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源輸出；
[0006] 諧振部分，包括電容30、變壓器40和電感50 ;變壓器40的原邊的一端串聯(lián)電容 30后連接至所述斬波部分的一輸出端，變壓器40的原邊的另一端連接至所述斬波部分的 另一輸出端；變壓器40的副邊的一端串聯(lián)電感50后連接至負(fù)載的一端，變壓器40的副邊 的另一端連接至所述負(fù)載的另一端。
[0007] 通過本發(fā)明實施例中的諧振電路可W使得在接入任何負(fù)載的情況下，斬波部分中 的開關(guān)管都可W在流過非正向電流時實現(xiàn)關(guān)斷，從而實現(xiàn)了開關(guān)管的軟關(guān)斷，進而避免了 開關(guān)管產(chǎn)生電壓應(yīng)力。
【附圖說明】
[0008] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種諧振電路的示意圖；
[0009] 圖2為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之一；
[0010] 圖3為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之二；
[0011] 圖4為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路中諧振部分的等效結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖5為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路中諧振部分在負(fù)載為空載時的等效結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0013] 圖6為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路中諧振部分在負(fù)載為滿載時的等效結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0014] 圖7為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路一個周期內(nèi)的電流波形圖；
[0015] 圖8為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之H;
[0016] 圖9為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之四；
[0017] 圖10為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之五；
[0018] 圖11為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之六；
[0019] 圖12為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之走；
[0020] 圖13為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之八；
[0021] 圖14為本發(fā)明實施例一提供的諧振電路的示意圖之九。
【具體實施方式】
[002引當(dāng)前，LLC諧振電路的應(yīng)用的越來越廣泛，當(dāng)前的諧振電路的電路結(jié)構(gòu)如圖1所 示，雖然圖1中的諧振電路能夠?qū)崿F(xiàn)較好的諧振效果，但是在偏離諧振點運行時，開關(guān)管的 關(guān)斷電流較大，比如說圖1中，若原邊的輸出電壓為360V時，若諧振電路在偏離諧振點運行 時，通過開關(guān)管Q2的峰值電流可W達到80A，而該開關(guān)管Q2的開關(guān)電流將會達到37A左右， 大電流將造成開關(guān)管Q2電壓應(yīng)力較大。
[0023] 為了避免諧振電路中開關(guān)管的電壓應(yīng)力，因此本發(fā)明實施例中提供了一種諧振電 路，用于實現(xiàn)諧振電路中開關(guān)管的軟關(guān)斷。
[0024] 下面通過附圖W及具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細(xì)的說明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā) 明實施例W及實施例中的具體技術(shù)特征只是對本發(fā)明技術(shù)方案的說明而不是限定。
[0025] 實施例一：
[0026] 如圖2所示為本發(fā)明實施例中一種諧振電路的示意圖，該電路包括：
[0027] 斬波部分，斬波部分的輸入端連接至直流電源10的兩端，用于將直流電源10輸入 的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源輸出；
[002引諧振部分，包括電容30、變壓器40和電感50;變壓器40的原邊的一端串聯(lián)電容 30后連接至該斬波部分的一輸出端，變壓器40的原邊的另一端連接至該斬波部分的另一 輸出端；變壓器40的副邊的一端串聯(lián)電感50后連接至負(fù)載的一端，變壓器40的副邊的另 一端連接至該負(fù)載的另一端。
[0029] 其中，諧振電路中的斬波部分具體可W有多種結(jié)構(gòu)形式，例如圖3所示，斬波部分 具體可W包括第一M0S管20a和第二M0S管20b，第一M0S管20a和第二M0S管20b串聯(lián)后 的兩端作為該斬波部分的輸入端；第一M0S管20aW及第二M0S管20b的柵極都連接至驅(qū) 動電路，該驅(qū)動電路用于控制第一M0S管20aW及第二M0S管2化開關(guān)頻率，從而使得斬波 部分輸出對應(yīng)的交流電源。
[0030] 下面對圖3的諧振電路的工作原理進行具體的說明。
[0031] 圖3中的變壓器40可W等效為一個勵磁電感70和一個理想變壓器的組合，假設(shè) 理想變壓器的變比為1 ;1，圖3中的諧振部分就可W等效為圖4所示的結(jié)構(gòu)，W圖4所示的 結(jié)構(gòu)來詳細(xì)說明本發(fā)明實施例提供的諧振電路的工作原理。
[0032] 由于負(fù)載可W存在多個不同的情況，在該里對負(fù)載無窮大W及負(fù)載無窮小兩種情 況進行說明，其它負(fù)載的情況都介于該兩種情況之間。
[0033] 在負(fù)載的等效電阻無窮大時，相當(dāng)于負(fù)載為空載，諧振部分結(jié)構(gòu)可W簡化為如圖5 所示的結(jié)構(gòu)；在負(fù)載的等效電阻無窮小時，相當(dāng)于負(fù)載為短路，諧振部分結(jié)構(gòu)可W簡化為如 圖6所示的結(jié)構(gòu)。
[0034] 圖5中，當(dāng)負(fù)載為空載時，諧振部分中電容30與電感70串聯(lián)，此時可W通過下述 公式得到諧振電路的諧振周期：
[0035]
【主權(quán)項】
1. 一種諧振電路，其特征在于，包括： 斬波部分，所述斬波部分的輸入端連接至直流電源（10)的兩端，用于將直流電源（10) 輸入的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源輸出； 諧振部分，包括電容（30)、變壓器（40)和電感（50);變壓器（40)的原邊的一端串聯(lián)電 容（30)后連接至所述斬波部分的一輸出端，變壓器（40)的原邊的另一端連接至所述斬波 部分的另一輸出端；變壓器（40)的副邊的一端串聯(lián)電感（50)后連接至負(fù)載的一端，變壓器 (40)的副邊的另一端連接至所述負(fù)載的另一端。
2. 如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于
實中，1^表征電感（50)的電 感值，L2表征變壓器（40)的等效勵磁電感的電感值，K>0，N表征變壓器（40)中原邊繞組的 匝數(shù)和副邊繞組的匝數(shù)的比值。
3. 如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，K彡1/3。
4. 如權(quán)利要求1-3任一所述的電路，其特征在于，所述斬波部分，具體包括第一MOS管 (20a)和第二MOS管（20b)，第一MOS管（20a)和第二MOS管（20b)串聯(lián)后的兩端作為所述 斬波部分的輸入端； 第一MOS管（20a)與第二MOS管（20b)之間的連接點作為所述斬波電路的一輸出端， 在所述斬波電路中連接至直流電源（10)負(fù)極的一端作為所述斬波電路的另一輸出端。
5. 如權(quán)利要求1-3任一所述的電路，其特征在于，所述斬波部分，具體包括第一MOS管 (20a)、第二MOS管（20b)、第三MOS管（80a)和第四MOS管（80b)，其中： 第一MOS管（20a)和第二MOS管（20b)串聯(lián)構(gòu)成的支路，與第三MOS管（80a)和第四MOS管（80b)串聯(lián)構(gòu)成的支路并聯(lián)，并聯(lián)后的兩端作為所述斬波部分的輸入端； 第一MOS管（20a)與第二MOS管（20b)之間的連接點作為所述斬波電路的一輸出端， 第三MOS管（80a)與第四MOS管（80b)之間的連接點作為所述斬波電路的另一輸出端。
6. 如權(quán)利要求1-3任一所述的電路，其特征在于，所述斬波部分，具體包括第一MOS管 (20a)、第二MOS管（20b)、第一電容（90a)和第二電容（90b)，其中： 第一MOS管（20a)和第二MOS管（20b)串聯(lián)構(gòu)成的支路，與第一電容（90a)和第二電 容（90b)串聯(lián)構(gòu)成的支路并聯(lián)，并聯(lián)后的兩端作為所述斬波部分的輸入端； 第一MOS管（20a)與第二MOS管（20b)之間的連接點作為所述斬波電路的一輸出端， 第一電容（90a)與第二電容（90b)之間的連接點作為所述斬波電路的另一輸出端。
7. 如權(quán)利要求1-3任一所述的電路，其特征在于，還包括： 整流電路，所述整流電路的輸入端連接至變壓器（40)的副邊，所述整流電路的輸出端 連接至所述負(fù)載，所述整流電路用于對變壓器（40)的副邊輸出的交流電源進行整流，輸出 直流電源至所述負(fù)載。
8. 如權(quán)利要求1-3任一所述的電路，其特征在于，所述諧振部分，還包括電容（120)，電 容（120)串聯(lián)在電感（50)與所述負(fù)載之間。
9. 一種DC/DC變換器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1~8中任一權(quán)項所述的諧振電 路。
10. -種不間斷電源，其特征在于，包括如權(quán)利要求1~8中任一權(quán)項所述的諧振電路。
11. 一種如權(quán)利要求1所述的諧振電路的斬波部分中開關(guān)管的關(guān)斷控制方法，其特征 在于，包括： 在諧振電路的每個諧振周期內(nèi)，控制所述諧振電路的斬波部分中開關(guān)管的關(guān)斷時間位 于預(yù)設(shè)時間段內(nèi)；所述預(yù)設(shè)時間段為所述開關(guān)管承受非正向電流的時間段。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)時間段具體為大于等于1/2且 小于等于12的時間段； 其中，1\為負(fù)載為空載時所述諧振電路的諧振周期，1~2為負(fù)載短路時所述諧振電路的 諧振周期，T2 > 1/2。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，負(fù)載為空載時所述諧振電路的諧振周期 具體通過如下公式獲取：
其中，q表征諧振電路的諧振部分中電容的電容值，L2表征諧振電路的諧振部分中變 壓器的等效勵磁電感的電感值。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，負(fù)載短路時所述諧振電路的諧振周期T2 具體通過如下公式獲?。?br>其中，q表征諧振電路的諧振部分中電容的電容值，Q表征諧振電路的諧振部分中電 感的電感值，L2表征諧振電路的諧振部分中變壓器的等效勵磁電感的電感值，N表征諧振電 路的諧振部分中變壓器中原邊繞組的匝數(shù)和副邊繞組的匝數(shù)的比值。
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種諧振電路，包括：斬波部分以及諧振部分，斬波部分的輸入端連接至直流電源(10)的兩端，用于將直流電源(10)輸入的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源輸出；諧振部分包括電容(30)、變壓器(40)和電感(50)；變壓器(40)的原邊的一端串聯(lián)電容(30)后連接至該斬波部分的一輸出端，變壓器(40)的原邊的另一端連接至該斬波部分的另一輸出端；變壓器(40)的副邊的一端串聯(lián)電感(50)后連接至負(fù)載的一端，變壓器(40)的副邊的另一端連接至該負(fù)載的另一端。通過本發(fā)明實施例中的諧振電路可以實現(xiàn)斬波部分中開關(guān)管的軟關(guān)斷。
【IPC分類】H02M3-335
【公開號】CN104811041
【申請?zhí)枴緾N201410043856
【發(fā)明人】倪同
【申請人】艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月29日