新型llc限流电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型LLC限流电路，包括第一电容、第二电容、第三电容、第一场效晶体管、第二场效晶体管、第三场效晶体管、第四场效晶体管、谐振变压器、谐振电感和瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管并联在所述第三电容的两端。本实用新型将限流电路由原来的变压器钳位更改为瞬态抑制二极管钳位，这种结构不会增加谐振频率以配合增加谐振阻抗，减小了系统空间，降低了系统成本，有利于模块化的小体积设计。
【专利说明】新型LLC限流电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数字化LLC谐振变换器【技术领域】，尤其涉及一种新型的LLC限流电路。
【背景技术】
[0002]数字化LLC谐振变换器由于其宽范围输入，高转换效率和控制便利性，近年来成为业界关注的热点，但其本身拓扑也不得不面对几个问题:
[0003]I)数字化的控制器由于本身采样速率的问题，对频率高达100K以上的谐振电流采样有波形的失真和采样波形滞后问题，故一般考虑到成本和电路的简单性，对LLC只做单电压环环路设计，不做电流环路设计；
[0004]2)作为升压式LLC应用，谐振电流相较降压式要偏大一些，开关管的电流应力加大；
[0005]3)在轻载下，一般工作频率高于振频率不存在谐振腔急剧减小和谐振电流急剧增大的情况，当在轻载下切换到重载或者过载下，且输出逆变器的电压峰值处，由于输出电压急剧减小，单电压PI环调节LLC工作频率由大于谐振频率调整到小于谐振频率，谐振腔由于Re减小和工作谐振频率快速穿过谐振频率情况下，谐振电流急剧增加，带来的问题是谐振电流增大引起电感饱和加剧增加谐振电流，从而导致开关管过电流情况。
[0006]基于上文提到的LLC需要面对的几个问题，业界主要采取的控制策略和限流电路相结合来保证LLC系统的可靠性。
[0007]在现有技术中，主要限流方法有检测谐振电流并通过控制器进行调制和简单的进行逐波限流，其弊端在于打破原来的谐振状态且电感电流续流过大的di/dt加剧开关管的电压应力。这种方法早期采用比较多，后期主要采用新的限流方法。通过在谐振电容上面串联变压器并通过副边线圈整流到输入和输出，此方法对于钳位变压器参数的不理想会增加谐振频率以配合增加谐振阻抗，且变压器增加了系统空间和系统成本，这对于模块化的小体积广生不利影响。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不会增加谐振频率、体积小且设计成本低的新型LLC限流电路。
[0009]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0010]一种新型LLC限流电路，包括第一电容、第二电容、第三电容、第一场效晶体管、第二场效晶体管、第三场效晶体管、第四场效晶体管、谐振变压器、谐振电感和瞬态抑制二极管，所述第一电容的一端同时与所述第二电容的一端、所述第一场效晶体管的第二管脚和所述第三场效晶体管的第二管脚连接，所述第一电容的另一端同时与所述第二电容的另一端、所述第二场效晶体管的第三管脚和所述第四场效晶体管的第三管脚连接，所述第一场效晶体管的第三管脚同时与所述第二场效晶体管的第二管脚和所述第三电容的一端连接，所述第三场效晶体管的第三管脚同时与所述第四场效晶体管的第二管脚和所述谐振变压器的一端连接，所述谐振变压器的另一端与所述谐振电感的一端连接，所述谐振电感的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述瞬态抑制二极管并联在所述第三电容的两端。
[0011]进一步地，所述第一场效晶体管、所述第二场效晶体管、所述第三场效晶体管和所述第四场效晶体管均选用型号为SPW47N60CFD的晶体管。
[0012]进一步地，所述瞬态抑制二极管选用型号为15KE440CA的二极管。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014]本实用新型将限流电路由原来的变压器钳位更改为瞬态抑制二极管钳位，这种结构不会增加谐振频率以配合增加谐振阻抗，减小了系统空间，降低了系统成本，有利于模块化的小体积设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型所述LLC限流电路的原理图；
[0016]图2是现有技术中所述LLC限流电路的原理图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0018]如图1所示，本实用新型包括第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第一场效晶体管Q1、第二场效晶体管Q2、第三场效晶体管Q3、第四场效晶体管Q4、谐振变压器Lm、谐振电感Lr和瞬态抑制二极管D，第一电容Cl的一端同时与第二电容C2的一端、第一场效晶体管Ql的第二管脚和第三场效晶体管Q3的第二管脚连接，第一电容Cl的另一端同时与第二电容C2的另一端、第二场效晶体管Q2的第三管脚和第四场效晶体管Q4的第三管脚连接，第一场效晶体管Ql的第三管脚同时与第二场效晶体管Q2的第二管脚和第三电容C3的一端连接，第三场效晶体管Q3的第三管脚同时与第四场效晶体管Q4的第二管脚和谐振变压器Lm的一端连接，谐振变压器Lm的另一端与谐振电感Lr的一端连接，谐振电感Lr的另一端与第三电容C3的另一端连接，瞬态抑制二极管D并联在第三电容C3的两端，图中的Re为谐振变压器Lm副边负载的等效阻抗，阻值为14 Ω。
[0019]本实用新型各元器件型号如下:
[0020]第一场效晶体管Q1、第二场效晶体管Q2、第三场效晶体管Q3和第四场效晶体管Q4的型号均为SPW47N60CFD，瞬态抑制二极管D选用的型号为15KE440CA，第一电容Cl和第二电容C2选用的型号为FPA22W225KR，第三电容C3选用的型号为C823A6831000，谐振变压器Lm选用的型号为HG_DC_T2_A04，谐振电感Lr选用的型号为HG_DC_L1_A02。
[0021]由于本来LLC拓扑的容易过流，且如果更改控制策略后，有可能LLC会处于不停的封波发波模式，此时需要对LLC的谐振电流进行限制。如图1和图2所示，第三电容C3即为谐振电容，本实用新型在原有电路中将原来谐振电容C3上的变压器Tl以及副边的两个整流二极管Dl和D2全部去掉，只需要在谐振电容C3两端增加上足够功率的瞬态抑制二极管D，本实用新型使用很小的器件和很低的成本便已经将限流的问题解决掉。
[0022]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型LLC限流电路，包括第一电容、第二电容、第三电容、第一场效晶体管、第二场效晶体管、第三场效晶体管、第四场效晶体管、谐振变压器和谐振电感，其特征在于:还包括瞬态抑制二极管，所述第一电容的一端同时与所述第二电容的一端、所述第一场效晶体管的第二管脚和所述第三场效晶体管的第二管脚连接，所述第一电容的另一端同时与所述第二电容的另一端、所述第二场效晶体管的第三管脚和所述第四场效晶体管的第三管脚连接，所述第一场效晶体管的第三管脚同时与所述第二场效晶体管的第二管脚和所述第三电容的一端连接，所述第三场效晶体管的第三管脚同时与所述第四场效晶体管的第二管脚和所述谐振变压器的一端连接，所述谐振变压器的另一端与所述谐振电感的一端连接，所述谐振电感的另一端与所述第三电容的另一端连接，所述瞬态抑制二极管并联在所述第三电容的两端。
2.根据权利要求1所述的新型LLC限流电路，其特征在于:所述第一场效晶体管、所述第二场效晶体管、所述第三场效晶体管和所述第四场效晶体管均选用型号为SPW47N60CFD的晶体管。
3.根据权利要求1所述的新型LLC限流电路，其特征在于:所述瞬态抑制二极管选用型号为15KE440CA的二极管。
【文档编号】H02M1/32GK204231189SQ201420770367
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】胡裕凯 申请人:成都英格瑞德电气有限公司