谐振变换器的制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种谐振变换器，涉及电力电子【技术领域】，工作在软开关工作状态，特别适用于高功率密度的大功率升压场合；同时能够完成双向电功率的变换工作。本发明实施例的一种谐振变换器，谐振变换器包括至少两路电源变换电路，每路电源变换电路包括：变压器；与变压器的原边线圈串联连接的原边电路，原边电路中包括开关电路；以及与变压器的副边线圈串联连接的副边电路，副边电路中包括谐振电路，其中，多路电源变换电路的原边电路交错并联；谐振变换器还包括：驱动控制电路，用于设置预定相移并驱动多路电源变换电路的开关电路。
【专利说明】谐振变换器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子【技术领域】，尤其涉及一种谐振变换器。
【背景技术】
[0002]谐振变换器作为一种重要的功率变换设备，主要用于变换电功率的形态。例如:谐振变换器可将处于某一形态的DC电压(48V)转换成为另一形态的DC电压(400V)。
[0003]随着开关电源技术的不断研究和发展，高功率密度成为了未来谐振变换器的一种发展趋势。事实上，当输出功率增加时，输入输出纹波电流随之增大，导致滤波器增大，这并不利于实现高功率密度。现有技术提供了一种功率变换装置，如图1所示，该装置包括两路单管正激电路，两路单管正激电路的输入输出端分别交错并联。当现有技术功率变换装置工作在PWM (脉宽调制)控制模式下时，两路单管正激电路相互互补推挽工作；产生的两单路电流在波形上叠加相消，因此获得了较小的波纹电流。
[0004]然而发明人发现现有技术功率变换装置至少存在如下问题:现有技术功率变换装置工作在PWM控制模式下时，该装置中的开关管无法进行ZVS (零电压开关)或ZCS (零电流开关)状态工作。因此，现有技术功率变换装置处于硬开关工作状态，不能适用于高功率密度的应用场合。另外，现有技术功率变换装置由两路单管正激电路构成，因此该谐振变换器仅能进行单向功率变换工作。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种谐振变换器，工作在软开关工作状态，能够适用于高功率密度的大功率升压场合；同时能够完成双向电功率的变换工作。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]—种谐振变换器，所述谐振变换器包括至少两路电源变换电路，每路所述电源变换电路包括:变压器；与所述变压器的原边线圈串联连接的原边电路，所述原边电路中包括开关电路；以及与所述变压器的副边线圈串联连接的副边电路，所述副边电路中包括谐振电路；其中，多路所述电源变换电路的所述原边电路交错并联；
[0008]所述谐振变换器还包括:驱动控制电路，用于设置预定相移并驱动多路所述电源变换电路。
[0009]在第一种可能的实现方式中，所述原边电路还包括:设置于所述谐振变换器输入端的第一滤波电容；所述副边电路还包括:设置于所述谐振变换器输出端的第二滤波电容。
[0010]在第二种可能的实现方式中，每路所述电源变换电路的占空比在45%?50%之间。
[0011]在第三种可能的实现方式中，所述驱动控制电路设置的所述预定相移为90度。
[0012]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述开关电路包括推挽电路或全桥电路。
[0013]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述推挽电路中包括第一半导体开关以及第二半导体开关，所述第一半导体开关与变压器原边线圈中的第一绕线组串联连接，所述第二半导体开关与变压器原边线圈中的第二绕线组串联连接，所述第一半导体开关与所述第二半导体开关交替导通和断开，从而交替地向变压器原边线圈输入电压。
[0014]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述全桥式电路中包括第三半导体开关、第四半导体开关、第五半导体开关、第六半导体开关，所述第三半导体开关、所述第六半导体开关与变压器原边线圈串联连接，所述第四半导体开关、所述第五半导体开关与变压器原边线圈串联连接，所述第三半导体开关、所述第六半导体开关与所述第四半导体开关、所述第五半导体开关交替导通和断开，从而交替地向变压器原边线圈输入DC电压。
[0015]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，对所述原边电路中的半导体开关进行零电压开通控制。
[0016]结合第一方面或结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述谐振电路包括LC谐振电路。
[0017]结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述谐振电路还包括:开关管整流电路。
[0018]本发明实施例提供了 一种谐振变换器，通过设置至少两路电源变换电路以及驱动控制电路，进一步的在电源变换电路中设置变压器、与变压器原边线圈串联的原边电路、与变压器副边线圈串联的副边电路，利用驱动控制电路设置预定相移并驱动电源变换电路来完成功率变换工作。由于谐振变换器工作于软开关工作模式，因此本发明实施例特别适用于高功率密度的大功率升压的场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为现有技术谐振变换器的电路结构图；
[0021]图2为本发明实施例谐振变换器的结构框图；
[0022]图3为本发明实施例谐振变换器输出电流的波形图；
[0023]图4为本发明实施例谐振变换器的电路结构图之一；
[0024]图5为本发明实施例谐振变换器的电路结构图之二 ；
[0025]图6为本发明实施例谐振变换器的电路结构图之三；
[0026]图7为本发明实施例谐振变换器的电路结构图之四；
[0027]图8为本发明实施例谐振变换器的电路结构图之五。
【具体实施方式】
[0028]本发明的实施例提供一种谐振变换器，工作在软开关工作状态，特别适用于高功率密度的大功率升压的场合；同时能够完成双向电功率的变换工作。[0029]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0030]下面结合下述附图对本发明实施例做详细描述。
[0031]本发明实施例提供的一种谐振变换器，谐振变换器包括至少两路电源变换电路。每路电源变换电路包括:变压器；与变压器的原边线圈串联连接的原边电路，原边电路包括开关电路；以及与变压器的副边线圈串联连接的副边电路，副边电路中包括谐振电路。其中，多路电源变换电路的原边电路交错并联。谐振变换器还包括:驱动控制电路，用于设置预定相移并驱动多路电源变换电路。
[0032]以谐振变换器中包括有两路电源变换电路为例，如图2所示，此时谐振变换器中包括电源变换电路IA以及电源变换电路1B。进一步的，每路电源变换电路中包括:变压器
11、原边电路12以及副边电路13 ;电源变换电路IA以及电源变换电路IB的原边电路12交错并联。驱动控制电路2，用于设置预定相移并驱动电源变换电路IA以及电源变换电路IB0
[0033]需要说明的是，以上述实施例的谐振变换器为例，电源变换电路IA以及电源变换电路IB具有的电路结构可以是完全相同的，也可为不相同的电路结构。
[0034]另外需要补充说明的是，将多路电源变换电路的原边电路交错并联，其目的是为了将多路电源变换电路调制的电流在波形上进行叠加，进而消减电流中波纹电流。举例来说，假设如图2所示的谐振变换器中电源变换电路调制生成正弦波形的输出电流。对于任一一路的电源变换电路而言，此时该电源变换电路调制生成的输出电流与波纹电流，
两者之间应该满足下述计算公式:/
【权利要求】
1.一种谐振变换器，其特征在于，所述谐振变换器包括至少两路电源变换电路，每路所述电源变换电路包括:变压器；与所述变压器的原边线圈串联连接的原边电路，所述原边电路中包括开关电路；以及与所述变压器的副边线圈串联连接的副边电路，所述副边电路中包括谐振电路；其中，多路所述电源变换电路的所述原边电路交错并联； 所述谐振变换器还包括:驱动控制电路，用于设置预定相移并驱动多路所述电源变换电路。
2.根据权利要求1所述谐振变换器，其特征在于，所述原边电路还包括:设置于所述谐振变换器输入端的第一滤波电容；所述副边电路还包括:设置于所述谐振变换器输出端的第二滤波电容。
3.根据权利要求1所述谐振变换器，其特征在于，每路所述电源变换电路的占空比在45%?50%之间。
4.根据权利要求1所述谐振变换器，其特征在于，所述驱动控制电路设置的所述预定相移为90度。
5.根据权利要求1或2所述谐振变换器，其特征在于，所述开关电路中包括推挽电路或全桥电路。
6.根据权利要求5所述的谐振变换器，其特征在于，所述推挽电路中包括第一半导体开关以及第二半导体开关，所述第一半导体开关与变压器原边线圈中的第一绕线组串联连接，所述第二半导体开关与变压器原边线圈中的第二绕线组串联连接，所述第一半导体开关与所述第二半导体开关交替导通和断开，从而交替地向变压器原边线圈输入电压。
7.根据权利要求5所述的谐振变换器，其特征在于，所述全桥式电路中包括第三半导体开关、第四半导体开关、第五半导体开关、第六半导体开关，所述第三半导体开关、所述第六半导体开关与变压器原边线圈串联连接，所述第四半导体开关、所述第五半导体开关与变压器原边线圈串联连接，所述第三半导体开关、所述第六半导体开关与所述第四半导体开关、所述第五半导体开关交替导通和断开，从而交替地向变压器原边线圈输入DC电压。
8.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，对所述原边电路中的半导体开关进行零电压开通控制。
9.根据权利要求1或2所述谐振变换器，其特征在于，所述谐振电路包括LC谐振电路。
10.根据权利要求9所述的谐振变换器，其特征在于，所述谐振电路还包括:开关管整流电路。
【文档编号】H02M3/28GK103457471SQ201310418308
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】王胜东, 潘灯海, 张学 申请人:华为技术有限公司