可变结构整流LLC谐振变换器及控制方法

技术特征：
1.一种可变结构整流llc谐振变换器，其特征在于，包括直流电源、全桥逆变电路、llc谐振腔、隔离变压器、可变结构整流器以及滤波电容；所述全桥逆变电路一方面连接所述直流电源，另一方面通过llc谐振腔与隔离变压器的初级绕组连接；所述隔离变压器的次级绕组连接可变结构整流器；所述滤波电容连接所述可变结构整流器；所述滤波电容用于可变结构整流器输出给定电压时的滤波。2.根据权利要求1所述的可变结构整流llc谐振变换器，其特征在于，所述全桥逆变电路包括开关管q1、开关管q2、开关管q3以及开关管q4；所述开关管q1的d端连接所述直流电源的正极，所述开关管q1的s端连接所述开关管q2的d端，所述开关管q2的s端连接所述直流电源的负极；所述开关管q3的d端连接所述直流电源的正极，所述开关管q3的s端连接所述开关管q4的d端，所述开关管q4的s端连接所述直流电源的负极。3.根据权利要求2所述的可变结构整流llc谐振变换器，其特征在于，所述llc谐振腔包括谐振电容c
r
、谐振电感l
r
以及磁化电感l
m
；所述谐振电容c
r
的一端连接在所述开关管q1的s端与所述开关管q2的d端之间以及所述开关管q3的s端与所述开关管q4的d端之间；所述谐振电容c
r
的另一端连接所述谐振电感l
r
的一端，所述谐振电感l
r
的另一端的另一端连接所述磁化电感l
m
的一端，所述磁化电感l
m
的另一端连接在开关管q3的s端与所述开关管q4的d端之间；所述磁化电感l
m
与所述隔离变压器的初级绕组并联。4.根据权利要求1所述的可变结构整流llc谐振变换器，其特征在于，所述可变结构整流器包括电容器c
b
、开关管q5、开关管q6、二极管d1以及二极管d2；所述隔离变压器的次级绕组一端连接所述电容器c
b
的一端，另一端连接所述开关管q6的s端和二极管d2的负极；所述电容器c
b
的另一端连接开关管q5的d端和二极管d1的正极；所述开关管q5的s端连接所述开关管q6的d端；所述二极管d1的负极和所述二极管d2的正极形成给定电压的输出端。5.根据权利要求4所述的可变结构整流llc谐振变换器，其特征在于，所述滤波电容包括滤波电容c
o1
和滤波电容c
o2
；所述滤波电容c
o1
的一端连接所述二极管d1的负极，另一端连接所述开关管q5的d端和所述滤波电容c
o2
的一端；所述滤波电容c
o2
的一端连接所述二极管d2的正极。6.一种权利要求2至5任一项所述的可变结构整流llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，包括：当开关管q1和q4交替导通以及开关管q2和q3交替导通时，所述变换器处于全桥工作模式；当开关管q1和q2交替导通，q3常闭，q4常开时，所述变换器处于半桥工作模式；其中半桥工作模式下变压器副边绕组压降为全桥模式下的一半。7.根据权利要求6所述的可变结构整流llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述
全桥工作模式包括全桥vqr模式和全桥vdr模式；所述半桥工作模式包括半桥vdr模式；其中，全桥vqr模式下输出电压为全桥vdr模式的两倍，而全桥vdr模式下的输出电压为半桥vdr模式的两倍。8.根据权利要求6所述的可变结构整流llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，当变换器前端处于半桥工作模式，可变结构整流器为两倍压整流模式时，此时变换器即以半桥vdr模式运行；当变换器前端处于全桥工作模式，可变结构整流器为两倍压整流模式时，此时变换器即以全桥vdr模式运行；当变换器前端处于全桥工作模式，可变结构整流器为四倍压整流模式时，此时变换器即以全桥vqr模式运行。

技术总结
本发明提供了一种可变结构整流LLC谐振变换器及控制方法，包括直流电源、全桥逆变电路、LLC谐振腔、隔离变压器、可变结构整流器以及滤波电容；所述全桥逆变电路一方面连接所述直流电源，另一方面通过LLC谐振腔与隔离变压器的初级绕组连接；所述隔离变压器的次级绕组连接可变结构整流器；所述滤波电容连接所述可变结构整流器；所述滤波电容用于可变结构整流器输出给定电压时的滤波。本发明在显著扩展变换器输出电压范围的同时，其工作频率范围仍然保持在合理区间以内，这使得系统能够在全输出电压范围之内拥有较高的效率。范围之内拥有较高的效率。范围之内拥有较高的效率。


技术研发人员：阳晨 卢建宁 侯慧云
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/9/13