一种固定导通时间的谐振软开关的制作方法
【专利摘要】一种固定导通时间的谐振软开关，包括：MOS管Q1、MOS管Q2、电容Cr、电容C2、变压器T1、电感Lr、二极管D1、二极管D2，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。本实用新型跟传统的谐振电路相比，有更高的效率，更小的开关管应力，减小EMI干扰，电路简单，容易实现；可以用在大中功率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、降低成本的效果。
【专利说明】一种固定导通时间的谐振软开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关领域，具体为一种固定导通时间的谐振软开关。
【背景技术】
[0002]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EM工特性较差，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。
[0003]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。
[0004]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。
实用新型内容
[0005]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种固定导通时间的谐振软开关，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种固定导通时间的谐振软开关，包括:M0S管Q1、M0S管Q2、电容Cr、电容C2、变压器Tl、电感Lr、二极管D1、二极管D2，所述MOS管Ql上设有Vgl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Tl 一次侧串联连接，变压器Tl 一次侧与MOS管Q2之间接入初级地GND，MOS管Ql接入在MOS管Q2与电容Cr之间；所述变压器Tl 二次侧与二极管D1、二极管D2串联连接，电容C2与二极管Dl并联连接，电容C2 —侧接有输出端V0，另一侧接入次级地SG。
[0007]所述电容Cr与MOS管Ql接入点之间设有接点a。
[0008]所述电感Lr与变压器Tl 一次侧之间设有接入点b。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型跟传统的谐振电路相比，有更高的效率，更小的开关管应力，减小EMI干扰，电路简单，容易实现；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、降低成本的效果。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]为了使本实用新型的实现技术手段、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，进一步阐述本实用新型。
[0012]如图1所示，一种固定导通时间的谐振软开关，包括:M0S管Q1、M0S管Q2、电容Cr、电容C2、变压器Tl、电感Lr、二极管D1、二极管D2，所述MOS管Ql上设有Vgl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Tl 一次侧串联连接，变压器Tl 一次侧与MOS管Q2之间接入初级地GND，MOS管Ql接入在MOS管Q2与电容Cr之间；所述变压器Tl 二次侧与二极管D1、二极管D2串联连接，电容C2与二极管Dl并联连接，电容C2 —侧接有输出端V0，另一侧接入次级地SG。
[0013]所述电容Cr与MOS管Ql接入点之间设有接点a。
[0014]所述电感Lr与变压器Tl 一次侧之间设有接入点b。
[0015]传统的谐振半桥(LLC)不能做到完全的零电流关断；设定最大开关频率为fm<\l(2K^Lr*Cr)，最低频率为l/2fm，当开关频率小于l/2fm时，系统进入PWM模式，当开关频率大于l/2fm小于fm时，系统进入PFM模式，在PFM模式中，有设定的固定的导通时间Ton，并且MOS管Ql、MOS管Q2的导通时间Ton≤l/2fm，两开关管MOS管Ql、MOS管Q2为零电流开通，次级开关管也为零电流导通，则此电路为完全的谐振电路，则变压器的传输功率P = CrVin2f,当负载变大时，电容Cr、电感Lr不变，则频率f变大，使输出电压不变，维持输出恒压。在最大的负`载时频率时等于/m = I/(ln^Lr^Cr)，当负载减小时，开关频率f也减小，并且开关频率在fm到l/2fm之间变化，LC谐振频率不变，所以在负载减小开关频率由fm变为l/2fm期间，MOS管Q1、M0S管Q2也是在零电流开通和截止，次级整流二极管Dl、 管D2也是在零电流开关状态，从而大大减小了初次级开关管和整流管的损耗，提闻整机的效率。
[0016]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种固定导通时间的谐振软开关，包括:MOS管Q1、M0S管Q2、电容Cr、电容C2、变压器Tl、电感Lr、二极管Dl、二极管D2，其特征在于:所述MOS管Ql上设有Vgl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Tl 一次侧串联连接，变压器Tl 一次侧与MOS管Q2之间接入初级地GND，MOS管Ql接入在MOS管Q2与电容Cr之间；所述变压器Tl 二次侧与二极管D1、二极管D2串联连接，电容C2与二极管Dl并联连接，电容C2 —侧接有输出端V0，另一侧接入次级地SG。
2.根据权利要求1所述的一种固定导通时间的谐振软开关，其特征在于:所述电容Cr与MOS管Ql接入点之间设有接点a。
3.根据权利要求1所述的一种固定导通时间的谐振软开关，其特征在于:所述电感Lr与变压器Tl 一次侧之间设有接入点b。
【文档编号】H02M3/335GK203617878SQ201320413061
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】叶国华 申请人:深圳市威纳源电子有限公司