一种llc谐振变换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变换器技术领域，尤其涉及一种LLC谐振变换器。
【背景技术】
[0002] LLC谐振变换器中的谐振变换器具有诸多优点，如低噪声、低应力、较少元器件且 仅有较少的开关损耗。如图1所示，所述谐振变换器包括谐振电路101、高频变压器102和整 流电路103 ;其中谐振电路101可定频工作在谐振频率附近，但输入电压发生变化时，需要 调频来适应这种电压变化，随着频率的偏移，电路损耗将增加导致系统效率降低；此外变频 控制的非线性特性还可能与电路的负载特性失配而导致电路不能稳定工作。谐振电路101 较难适应过宽的输入输出电压范围，尤其是针对光伏发电等最大功率可能出现在较宽范围 的输入输出电压工作点，这种不适应性表现得更为突出，因此需要对现有的谐振电路拓扑 或控制方式进行改进。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种LLC谐振变换器，以解决现有技术难适应过宽的输 入输出电压范围的问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
[0005] 一种LLC谐振变换器，包括双向开关，所述双向开关的一端与谐振电感和谐振电 容的连接点相连，所述双向开关的另一端连接于所述LLC谐振变换器中变压器原边绕组的 一端，所述原边绕组的另一端与所述谐振电容的另一端相连；所述双向开关的控制端与控 制器相连。
[0006] 优选的，所述双向开关包括：反向串联的第一开关管和第二开关管。
[0007] 优选的，所述双向开关包括：
[0008] 反向串联的第一开关管和第一二极管；
[0009] 反向串联的第二开关管和第二二极管；所述两个反向串联的通路并联连接，并联 的两个连接点分别为所述双向开关的两端。
[0010] 优选的，所述第一开关管和第二开关管均为MOSFET。
[0011] 优选的，所述双向开关包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管， 及第一三极管；其中：
[0012] 所述第一二极管的输入端与所述第二二极管的输入端相连，连接点与所述第一三 极管的输出端相连；
[0013] 所述第三二极管的输出端与所述第四二极管的输出端相连，连接点与所述第一三 极管的输入端相连；
[0014] 所述第一二极管的输出端与所述第三二极管的输入端相连，连接点作为所述双向 开关的一端；
[0015] 所述第二二极管的输出端与所述第四二极管的输入端相连，连接点作为所述双向 开关的另一端。
[0016] 优选的，所述LLC谐振变换器中原边桥臂为半桥电路、全桥电路、两电平电路或者 多电平电路。
[0017] 优选的，所述变压器为升压变压器或者降压变压器；所述变压器中的原边绕组与 输出绕组均至少为一个。
[0018] 优选的，所述控制器控制所述双向开关按照以下模式工作：
[0019] 所述LLC谐振变换器的输入电压和输出电压均处于正常范围时，所述控制器生成 并输出一个所述双向开关相对于原边桥臂的移相角，用于控制所述双向开关，使所述LLC 谐振变换器的输入电压或者输出电压调整为期望值；
[0020] 所述LLC谐振变换器的输入电压或者输出电压偏高时，所述控制器生成并输出所 述移相角，用于控制所述双向开关的工作时间逐渐减小直至所述双向开关完全关断。
[0021] 优选的，当所述LLC谐振变换器应用于光伏发电时，所述LLC谐振变换器的输入端 与光伏电池板的输出端相连；所述控制器生成并输出所述移相角的过程具体为：
[0022] 所述LLC谐振变换器的输入电压处于正常范围时，所述控制器接收并根据所述 LLC谐振变换器的输入电压和输入电流执行MPPT算法，得到MPPT算法的控制量，将所述 MPPT算法的控制量减去所述LLC谐振变换器的输入电压或者输出电压得到的差值进行补 偿调节，得到所述移相角。
[0023] 本申请提供一种LLC谐振变换器，通过增加的双向开关，与原边桥臂及谐振电感 构建一个升压环节；再通过所述控制器对于所述双向开关的控制可实现所述LLC谐振变换 器的升压控制，进而适应更宽的输入输出电压范围，解决了现有技术难适应过宽的输入输 出电压范围的问题。
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0025] 图1为现有技术提供的一种谐振变换器示意图；
[0026] 图2为本申请实施例提供的一种LLC谐振变换器示意图；
[0027] 图3为本申请另一实施例提供的一种双向开关的结构不意图；
[0028] 图4为本申请另一实施例提供的一种双向开关的结构不意图；
[0029] 图5为本申请另一实施例提供的一种双向开关的结构不意图；
[0030] 图6为本申请另一实施例提供的一种双向开关的结构不意图；
[0031] 图7为本申请另一实施例提供的一种双向开关的结构不意图；
[0032] 图8为本申请另一实施例提供的一种双向开关的结构不意图；
[0033] 图9为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0034] 图10为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0035] 图11为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0036] 图12为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0037] 图13为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0038] 图14为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0039] 图15为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0040] 图16为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器工作模态图；
[0041] 图17为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器的关键工作波形图；
[0042] 图18为本申请另一实施例提供的一种LLC谐振变换器示意图；
[0043] 图19为本申请另一实施例提供的一种MPPT算法不意图。
【具体实施方式】
[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 本发明提供了一种LLC谐振变换器，以解决现有技术难适应过宽的输入输出电压 范围的问题。
[0046] 具体的，如图2所示，所述LLC谐振变换器包括双向开关K，双向开关K的一端与 谐振电感L和谐振电容C的连接点相连，双向开关K的另一端连接于所述LLC谐振变换器 中变压器原边绕组的一端，所述原边绕组的另一端与谐振电容C的另一端相连；双向开关K 的控制端与控制器相连。
[0047] 图2中的Lm为所述变压器的励磁电感，Cp为所述变压器中寄生电容及副边二极 管结电容折算到原边的等效电容。
[0048] 具体的工作原理为：
[0049] 现有技术中的LLC谐振变换器的总升压比由两部分组成：一部分来自于LLC电路 本身的增益；另一部分来自于高频变压器的有效变比（不一定是变比，如