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全电压范围LLC谐振变换器及控制方法
摘要:本发明涉及一种全电压范围LLC谐振变换器及控制方法,属于LLC谐振功率变换技术领域。技术方案是:电流型主环电流采样器采集LLC谐振变换电路的主环电流信号,经过整流器整流送入与之相联接的主环能量计量器,当母线电压从Vmax到5%Vmax范围变化时,主环能量计量器即时的计量母线瞬态电压值所对应的LLC谐振主环路剩余能量值,并且输出稳定的能量波形Vo,当LLC谐振主环的剩余谐振能量值降低到设定能量值时,能量比较器输出控制信号,控制LLC谐振变换电路对应的电子开关关闭,使LLC谐振变换器的下半个工作周期所对应电子开关开通时处于零电压状态。本发明实现了LLC谐振变换器的全电压工作范围,其可靠性有了根本性的保证,使LLC谐振变换器设计成固态变换器成为现实,变换器的整体寿命等同于半永久性器件。可广泛应用于电动汽车的非接触式充电站、电磁感应加热、开关电源等行业。
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本发明涉及一种全电压范围LLC谐振变换器及控制方法,属于LLC谐振功率变换技术领域。技术方案是:电流型主环电流采样器采集LLC谐振变换电路的主环电流信号,经过整流器整流送入与之相联接的主环能量计量器,当母线电压从Vmax到5%Vmax范围变化时,主环能量计量器即时的计量母线瞬态电压值所对应的LLC谐振主环路剩余能量值,并且输出稳定的能量波形Vo,当LLC谐振主环的剩余谐振能量值降低到设定能量值时,能量比较器输出控制信号,控制LLC谐振变换电路对应的电子开关关闭,使LLC谐振变换器的下半个工作周期所对应电子开关开通时处于零电压状态。本发明实现了LLC谐振变换器的全电压工作范围,其可靠性有了根本性的保证,使LLC谐振变换器设计成固态变换器成为现实,变换器的整体寿命等同于半永久性器件。可广泛应用于电动汽车的非接触式充电站、电磁感应加热、开关电源等行业。

  • 全电压范围LLC谐振变换器及控制方法申请日:2010-06-18
  • 申请号:2010102026667分类号:H02M3/335;H02M3/335
  • 主分类号:H02M3/335申请地址:河北省唐山市路南区南新西道福乐园704-1-101
  • 专利类型:发明公开/授权时间:2012-06-27
  • 申请人: 陶顺祝 法律状态:授权
  • 发明(设计)人: 陶顺祝 代理机构:唐山顺诚专利事务所
主权项:
  • 1.一种全电压范围LLC谐振变换器,其特征在于包含LLC谐振变换电路(1)、电流型主环电流采样器(21)、整流器(22)、主环能量计量器(23)、能量比较器(24)、回零脉冲产生器(25)、振荡器(12)、分相控制器(11),电流型主环电流采样器、整流器、主环能量计量器、能量比较器、回零脉冲产生器、振荡器、分相控制器依次连接;LLC谐振变换电路的母线供电电压可以为DC,或者是进线交流电只经过整流,而不经过电容储能和电感续流的准正弦电压波形,电流型主环电流采样器采集LLC谐振变换电路的主环电流信号,经过整流器整流送入与之相联接的主环能量计量器;当母线电压从Vmax到5%Vmax范围变化时,主环能量计量器即时的计量母线瞬态电压所对应的LLC谐振主环路剩余能量,并且输出稳定的能量波形(Vo),当LLC谐振主环的剩余谐振能量值降低到设定能量值(Vf)时,能量比较器输出控制信号至回零脉冲产生器,回零脉冲产生器输出回零脉冲至振荡器,振荡器回零,分相控制器控制LLC谐振变换电路对应的电子开关关闭,LLC谐振主环路的剩余能量,使LLC谐振变换器的下半个工作周期所对应电子开关开通时处于零电压状态。
  • 2.根据权利要求1所述之全电压范围LLC谐振变换器,其特征在于所述的LLC谐振变换电路,是由电子开关(S1、S2)、半桥或全桥或推拉结构的输出端,通过谐振电感(Lr)、谐振电容(Cr)、变压器(Tr)的初级绕组串联构成。
  • 3.根据权利要求1或2所述之全电压范围LLC谐振变换器,其特征在于电流型主环电流采样器,采用电流型电流信号采样元器件,可以由霍尔元件或电流互感器构成;整流器是一全波整流电路构成;主环能量计量器由限幅变换电路构成;回零脉冲产生器是一微分电路。
  • 4.根据权利要求1或2所述之全电压范围LLC谐振变换器,其特征在于电流型主环电流采样器输出的信号经过其后连接的整流器输出,其输出电流信号可以是LLC谐振主环的高频准正弦电流信号,也可以是受输入工频频率调制的高频准正弦电流信号,当母线电压从Vmax到5%Vmax范围变化时,主环能量计量器即时的计量母线瞬态电压所对应的LLC谐振主环路剩余能量,经过主环能量计量器后输出稳定的能量波形(Vo),送入能量比较器进行比较。
  • 5.一种全电压范围LLC谐振变换器的控制方法,其特征在于包含如下步骤:LLC谐振变换器的母线供电电压可以是DC、也可以是进线交流电只经过整流,而不经过电容储能和电感续流的准正弦电压波形,电流型主环电流采样器采集LLC谐振变换电路的主环电流信号,经过整流器整流送入与之相联接的主环能量计量器,当母线电压从Vmax到5%Vmax范围变化时,主环能量计量器即时的计量母线瞬态电压所对应的LLC谐振主环路剩余能量,并且输出稳定的能量波形(Vo),当LLC谐振主环的剩余谐振能量值降低到设定能量值(Vf)时,能量比较器输出控制信号,控制LLC谐振变换电路对应的电子开关关闭,LLC谐振主环路的剩余能量,使LLC谐振变换器的下半个工作周期所对应电子开关开通时处于零电压状态。
  • 6.根据权利要求5所述之全电压范围LLC谐振变换器的控制方法,其特征在于所述的输出控制信号,首先控制产生回零脉冲,回零脉冲控制震荡器截止,分相控制器控制LLC谐振变换电路对应的电子开关关闭。
法律及基本信息

商家信息
持有人:陶顺祝
联系人:知夫子
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