专利名称：多个相同变压器并联的llc谐振半桥开关电源输出电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源输出电路，具体地说是一种能够输出低压大 电流的LLC谐振半桥开关电源的输出电路。
背景技术：
在专用设备市场，如低压大电流充电器及某些低压电子设备的负荷测 试等方面，对具有上百安培至几百安培输出能力的电源设备有越来越 多的需求。且对于效率大于95%，功率因素大于95%，符合EMC要 求的小型化开关电源更是难得。常规谐振半桥LLC开关电源一般由 半桥驱动器、谐振电容、单个变压器和全波器整流器组成，由于其在 电磁干扰、换能效率、负载效应等方面的优越性，已被广泛应用于各 种电子设备。但在要求输出低压、大电流的应用场合，如果仅采用单 个变压器，则存在多个输出滤波电容因引线长度不等引起的阻抗不相 等而产生流经各电容电流不均衡以及电源装置高度较高等问题，难以 达到更小型化目的。 -
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种采用多个相同变 压器并联的LLC谐振半桥开关电源的输出电路，便于制作更小型化 低压大电流、低成本、高性能LLC谐振半桥开关电源。本发明的技术方案是.-
一种多个相同变压器并联的LLC谐振半桥开关电源输出电路， 它包括有由场效应管V1、V2构成的半桥驱动器和全波器整流器BD， 半桥驱动器VI、 V2的栅极HD、 LD分别作为高边驱动输入端和低 边驱动输入端接前级控制电路的对应输出，半桥驱动器V1、 V2的输 出从场效应管VI源极和场效应管V2漏极的连接点HB引出接至少 一个以上的小变压器T1、 T2.…Tn初级线圈的一端，小变压器T1、 丁2....丁1!初级线圈的另一端均通过谐振电容<:^接地，各小变压器丁1、 T2.…Tn的次级线圈均与各自的全波整流器BD1、 BD2.....BDn的输 入相连，各全波整流器BD1、 BD2.....BDn的输出端并接作为LLC谐 振半桥开关电源输出电路的电源输出端Vo。
本发明的有益效果
由于现有LLC谐振半桥开关电源的输出电路在整个电源的组成 中通常会占居大部分空间位置，而减小这部分电路的空间占用率,提 高这部分元件的自然散热面积就能縮小整个电源的体积，本发明正是 将单个大变压器拆成多个小变压器，达到了减小开关电源高度并縮小 开关电源体积的目的，便于制作更小型化低压大电流、低成本、高性 能LLC谐振半桥开关电源。
图l是本发明电路的示意图。
图2是本发明另一实施例的电路示意图。
图3是本发明又一实施例的电路示意图。图中
BD1、 BD2.....BDn为全波或桥式整流器，
Cl、 C2......Cn为输出电源滤波电容，
VI 、 V2是LLC谐振半桥驱动器场效应管， HD、 LD是来自谐振半桥控制器的开关驱动信号， HB是谐振半桥驱动器的输出信号， Vdc in是输入直流电压，
Vo 、 +Vo、 -Vo、 Vol、 Vo2是直流输出电压， Tl、 T2….Tn为忽略了损耗的实际变压器等效电路(大虚线框 内)，小虚线框内为m:l的理想变压器，
m是变压器Tl、 丁2....丁11的实际传输比，
r是串联谐振回路元件的等效损耗电阻，
Lpl、 Lp2.…Lpn是变压器Tl、 T2….Tn在次级开路时的初级电
感，
Lrl、Lr2.... Lrn是变压器Tl、T2….Tn在次级短路时的初级漏感， Lml、 Lm2….Lmn是变压器Tl、 T2….Tn的有效磁化电感，
Lmn=Lpn-Lrn， n=2、 3、 4.......正整数，
Crp为多变压器并联LLC回路的串联谐振电容， N是变压器T1、 T2.....Tn的实际传输比。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1，本发明的多个相同变压器并联的LLC谐振半桥开关电源 输出电路，它包括有由场效应管V1、 V2构成的半桥驱动器和全波器 整流器BD，半桥驱动器V1、 V2的栅极HD、 LD分别作为高边驱动 输入端和低边驱动输入端接前级控制电路的对应输出，在半桥驱动器 VI、 V2的输出从场效应管VI源极和场效应管V2漏极的连接点HB 引出并通过串联谐振回路元件的等效损耗电阻r接至少一个以上的小 变压器T1、 T2.…Tn初级线圈的一端，小变压器T1、 T2….Tn初级 线圈的另一端均通过谐振电容Crp接地，各小变压器Tl、 T2.…Tn 的次级线圈均与各自的全波整流器BD1 、 BD2.....BDn的输入相连， 各全波整流器BD1、BD2.....BDn的输出端并接作为LLC谐振半桥开 关电源输出电路的电源输出端Vo,各全波整流器BD1、 BD2.....BDn 的输出端与地之间均接有各自的滤波电容C1、 C2.....Cn。本发明中，在输入功率相同的前提下，流入每个小变压器Tl、 T2….Tn初级的电流相等，而且仅为对应于流入现有LLC谐振半桥输 出电路的单个变压器初级电流的n分之一，这样可以将变压器的磁芯 大幅减小，达到电源装置更小型化目的。本发明中，在各个小变压器T1、 T2.…Tii次级幵路时的初级电感 Lpl、 Lp2…丄pn和各个小变压器Tl、 T2.…Tn次级短路时的初级漏 感Lrl、 Lr2.... Lrn与现有的变压器次级开路时的初级电感和次级短 路时的初级漏感相等的前提下，同样可以将变压器的磁芯大幅减小，而回路总谐振电感因并联而引起的减小问题，可通过增大谐振电容量Crp进行调整。本发明中，在各小变压器Tl 、T2.…Tn的次级均可设有两个绕组， 各小变压器Tl、T2….Tn的两个次级绕组均分别接有两个极性相反的 全波整流器BD1、 BD2.…BDn禾tJBDr、 BD2' .....BDn'，各全波整流 器BD1、 802....80!1的输出端并接一起输出正直流电压+丫0，各全波 整流器BD1'、 BD2' .....BDn'的输出端并接一起输出负直流电压-Vo， 如图2所示。或者，各小变压器T1、 T2….Tn的两个次级绕组均分别接有两个 输出值不同的全波整流器BD1、BD2....BDn和BD1"、BD2〃.....BDn〃， 各全波整流器BD1、 BD2….BDn的输出端并接一起输出直流电压 Vol，各全波整流器BD1"、 BD2".....BDn"的输出端并接一起输出直 流电压Vo2，如图3所示。
权利要求
1. 一种多个相同变压器并联的LLC谐振半桥开关电源输出电路，它包括有由场效应管V1、V2构成的半桥驱动器和全波器整流器BD，半桥驱动器V1、V2的栅极HD、LD分别作为高边驱动输入端和低边驱动输入端接前级控制电路的对应输出，其特征在于半桥驱动器V1、V2的输出从场效应管V1源极和场效应管V2漏极的连接点HB引出接至少一个以上的小变压器T1、T2....Tn初级线圈的一端，小变压器T1、T2....Tn初级线圈的另一端均通过谐振电容Crp接地，各小变压器T1、T2....Tn的次级线圈均与各自的全波整流器BD1、BD2.....BDn的输入相连，各全波整流器BD1、BD2.....BDn的输出端并接作为LLC谐振半桥开关电源输出电路的电源输出端Vo。
2. 根据权利要求1所述的一种多个相同变压器并联的LLC谐振半桥 开关电源输出电路，其特征是，在各小变压器T1、 T2.…Tn的次级均 有两个绕组，各小变压器T1、 T2.…Tn的两个次级绕组均分别接有两 个极性相反的全波整流器BD1、 BD2.…BDn和BD1'、 BD2' .....BDn'， 各全波整流器BD1、 BD2.…BDn的输出端并接一起输出正直流电压 +Vo，各全波整流器BD1'、 BD2' .....BDn'的输出端并接一起输出负 直流电压-Vo。
3. 根据权利要求1所述的一种多个相同变压器并联的LLC谐振半桥 开关电源输出电路，其特征是，在各小变压器T1、 T2.…Tn的次级均 有两个绕组，各小变压器T1、 T2.…Tn的两个次级绕组均分别接有两个输出值不同的全波整流器BD1、 BD2….BDn和BD广、 BD2〃.....BDn〃，各全波整流器BD1、 BD2.…BDn的输出端并接一起 输出直流电压Vol，各全波整流器BDr、 BD2".....BDn〃的输出端并 接一起输出直流电压Vo2。
全文摘要
本发明公开了一种多个相同变压器并联的LLC谐振半桥开关电源输出电路，旨在提供一种更小型化的低压大电流、低成本、高性能的LLC谐振半桥开关电源，包括有半桥驱动器V1、V2和全波器整流器BD，V1、V2的栅极HD、LD接前级控制电路的对应输出，V1、V2的输出接至少一个以上的小变压器T1、T2……Tn初级线圈的一端，T1、T2……Tn初级线圈的另一端均通过谐振电容Crp接地，各小变压器T1、T2……Tn的次级线圈均与各自的全波整流器BD1、BD2……BDn的输入相连，各全波整流器BD1、BD2……BDn的输出端并接作为LLC谐振半桥开关电源输出电路的电源输出端Vo。
文档编号H02M3/335GK101304218SQ20081012362
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者朱立锋, 霞 李, 林青园, 王保平, 胡钢辉 申请人:南京华显高科有限公司