一种谐振电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电路设计领域，尤其涉及一种谐振电路。
【背景技术】
[000引LLC目前已经成为目前电力电子行业应用的热口拓扑，其W整流侧的二极管软恢 复，原边开关管软开通，低电流关断的特点成为高效率应用的首选。但是LLC也有其相应的 缺点，比如在偏离谐振点时，其开关管的关断电流与电路峰值的比值较高，若是直接采取硬 关断，则会导致开关管的电压应力较大。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例提供了 一种谐振电路，用W实现谐振电路中开关管的软关断。
[0004] 本发明实施例提供了一种谐振电路，该谐振电路包括：
[0005] 斩波部分，所述斩波部分的输入端连接至直流电源10的两端，用于将直流电源10 输入的直流电源转换为交流电源输出；
[0006] 谐振部分，包括电容30、变压器40和电感50 ;变压器40的原边的一端串联电容 30后连接至所述斩波部分的一输出端，变压器40的原边的另一端连接至所述斩波部分的 另一输出端；变压器40的副边的一端串联电感50后连接至负载的一端，变压器40的副边 的另一端连接至所述负载的另一端。
[0007] 通过本发明实施例中的谐振电路可W使得在接入任何负载的情况下，斩波部分中 的开关管都可W在流过非正向电流时实现关断，从而实现了开关管的软关断，进而避免了 开关管产生电压应力。
【附图说明】
[0008] 图1为现有技术中的一种谐振电路的示意图；
[0009] 图2为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之一；
[0010] 图3为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之二；
[0011] 图4为本发明实施例一提供的谐振电路中谐振部分的等效结构示意图；
[0012] 图5为本发明实施例一提供的谐振电路中谐振部分在负载为空载时的等效结构 示意图；
[0013] 图6为本发明实施例一提供的谐振电路中谐振部分在负载为满载时的等效结构 示意图；
[0014] 图7为本发明实施例一提供的谐振电路一个周期内的电流波形图；
[0015] 图8为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之H;
[0016] 图9为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之四；
[0017] 图10为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之五；
[0018] 图11为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之六；
[0019] 图12为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之走；
[0020] 图13为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之八；
[0021] 图14为本发明实施例一提供的谐振电路的示意图之九。
【具体实施方式】
[002引当前，LLC谐振电路的应用的越来越广泛，当前的谐振电路的电路结构如图1所 示，虽然图1中的谐振电路能够实现较好的谐振效果，但是在偏离谐振点运行时，开关管的 关断电流较大，比如说图1中，若原边的输出电压为360V时，若谐振电路在偏离谐振点运行 时，通过开关管Q2的峰值电流可W达到80A，而该开关管Q2的开关电流将会达到37A左右， 大电流将造成开关管Q2电压应力较大。
[0023] 为了避免谐振电路中开关管的电压应力，因此本发明实施例中提供了一种谐振电 路，用于实现谐振电路中开关管的软关断。
[0024] 下面通过附图W及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发 明实施例W及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明而不是限定。
[0025] 实施例一：
[0026] 如图2所示为本发明实施例中一种谐振电路的示意图，该电路包括：
[0027] 斩波部分，斩波部分的输入端连接至直流电源10的两端，用于将直流电源10输入 的直流电源转换为交流电源输出；
[002引谐振部分，包括电容30、变压器40和电感50;变压器40的原边的一端串联电容 30后连接至该斩波部分的一输出端，变压器40的原边的另一端连接至该斩波部分的另一 输出端；变压器40的副边的一端串联电感50后连接至负载的一端，变压器40的副边的另 一端连接至该负载的另一端。
[0029] 其中，谐振电路中的斩波部分具体可W有多种结构形式，例如图3所示，斩波部分 具体可W包括第一M0S管20a和第二M0S管20b，第一M0S管20a和第二M0S管20b串联后 的两端作为该斩波部分的输入端；第一M0S管20aW及第二M0S管20b的栅极都连接至驱 动电路，该驱动电路用于控制第一M0S管20aW及第二M0S管2化开关频率，从而使得斩波 部分输出对应的交流电源。
[0030] 下面对图3的谐振电路的工作原理进行具体的说明。
[0031] 图3中的变压器40可W等效为一个励磁电感70和一个理想变压器的组合，假设 理想变压器的变比为1 ;1，图3中的谐振部分就可W等效为图4所示的结构，W图4所示的 结构来详细说明本发明实施例提供的谐振电路的工作原理。
[0032] 由于负载可W存在多个不同的情况，在该里对负载无穷大W及负载无穷小两种情 况进行说明，其它负载的情况都介于该两种情况之间。
[0033] 在负载的等效电阻无穷大时，相当于负载为空载，谐振部分结构可W简化为如图5 所示的结构；在负载的等效电阻无穷小时，相当于负载为短路，谐振部分结构可W简化为如 图6所示的结构。
[0034] 图5中，当负载为空载时，谐振部分中电容30与电感70串联，此时可W通过下述 公式得到谐振电路的谐振周期：
[0035]
【主权项】
1. 一种谐振电路，其特征在于，包括： 斩波部分，所述斩波部分的输入端连接至直流电源（10)的两端，用于将直流电源（10) 输入的直流电源转换为交流电源输出； 谐振部分，包括电容（30)、变压器（40)和电感（50);变压器（40)的原边的一端串联电 容（30)后连接至所述斩波部分的一输出端，变压器（40)的原边的另一端连接至所述斩波 部分的另一输出端；变压器（40)的副边的一端串联电感（50)后连接至负载的一端，变压器 (40)的副边的另一端连接至所述负载的另一端。
2. 如权利要求1所述的电路，其特征在于
实中，1^表征电感（50)的电 感值，L2表征变压器（40)的等效励磁电感的电感值，K>0，N表征变压器（40)中原边绕组的 匝数和副边绕组的匝数的比值。
3. 如权利要求2所述的电路，其特征在于，K彡1/3。
4. 如权利要求1-3任一所述的电路，其特征在于，所述斩波部分，具体包括第一MOS管 (20a)和第二MOS管（20b)，第一MOS管（20a)和第二MOS管（20b)串联后的两端作为所述 斩波部分的输入端； 第一MOS管（20a)与第二MOS管（20b)之间的连接点作为所述斩波电路的一输出端， 在所述斩波电路中连接至直流电源（10)负极的一端作为所述斩波电路的另一输出端。
5. 如权利要求1-3任一所述的电路，其特征在于，所述斩波部分，具体包括第一MOS管 (20a)、第二MOS管（20b)、第三MOS管（80a)和第四MOS管（80b)，其中： 第一MOS管（20a)和第二MOS管（20b)串联构成的支路，与第三MOS管（80a)和第四MOS管（80b)串联构成的支路并联，并联后的两端作为所述斩波部分的输入端； 第一MOS管（20a)与第二MOS管（20b)之间的连接点作为所述斩波电路的一输出端， 第三MOS管（80a)与第四MOS管（80b)之间的连接点作为所述斩波电路的另一输出端。
6. 如权利要求1-3任一所述的电路，其特征在于，所述斩波部分，具体包括第一MOS管 (20a)、第二MOS管（20b)、第一电容（90a)和第二电容（90b)，其中： 第一MOS管（20a)和第二MOS管（20b)串联构成的支路，与第一电容（90a)和第二电 容（90b)串联构成的支路并联，并联后的两端作为所述斩波部分的输入端； 第一MOS管（20a)与第二MOS管（20b)之间的连接点作为所述斩波电路的一输出端， 第一电容（90a)与第二电容（90b)之间的连接点作为所述斩波电路的另一输出端。
7. 如权利要求1-3任一所述的电路，其特征在于，还包括： 整流电路，所述整流电路的输入端连接至变压器（40)的副边，所述整流电路的输出端 连接至所述负载，所述整流电路用于对变压器（40)的副边输出的交流电源进行整流，输出 直流电源至所述负载。
8. 如权利要求1-3任一所述的电路，其特征在于，所述谐振部分，还包括电容（120)，电 容（120)串联在电感（50)与所述负载之间。
9. 一种DC/DC变换器，其特征在于，包括如权利要求1~8中任一权项所述的谐振电 路。
10. -种不间断电源，其特征在于，包括如权利要求1~8中任一权项所述的谐振电路。
11. 一种如权利要求1所述的谐振电路的斩波部分中开关管的关断控制方法，其特征 在于，包括： 在谐振电路的每个谐振周期内，控制所述谐振电路的斩波部分中开关管的关断时间位 于预设时间段内；所述预设时间段为所述开关管承受非正向电流的时间段。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预设时间段具体为大于等于1/2且 小于等于12的时间段； 其中，1\为负载为空载时所述谐振电路的谐振周期，1~2为负载短路时所述谐振电路的 谐振周期，T2 > 1/2。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，负载为空载时所述谐振电路的谐振周期 具体通过如下公式获取：
其中，q表征谐振电路的谐振部分中电容的电容值，L2表征谐振电路的谐振部分中变 压器的等效励磁电感的电感值。
14. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，负载短路时所述谐振电路的谐振周期T2 具体通过如下公式获取：
其中，q表征谐振电路的谐振部分中电容的电容值，Q表征谐振电路的谐振部分中电 感的电感值，L2表征谐振电路的谐振部分中变压器的等效励磁电感的电感值，N表征谐振电 路的谐振部分中变压器中原边绕组的匝数和副边绕组的匝数的比值。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种谐振电路，包括：斩波部分以及谐振部分，斩波部分的输入端连接至直流电源(10)的两端，用于将直流电源(10)输入的直流电源转换为交流电源输出；谐振部分包括电容(30)、变压器(40)和电感(50)；变压器(40)的原边的一端串联电容(30)后连接至该斩波部分的一输出端，变压器(40)的原边的另一端连接至该斩波部分的另一输出端；变压器(40)的副边的一端串联电感(50)后连接至负载的一端，变压器(40)的副边的另一端连接至该负载的另一端。通过本发明实施例中的谐振电路可以实现斩波部分中开关管的软关断。
【IPC分类】H02M3-335
【公开号】CN104811041
【申请号】CN201410043856
【发明人】倪同
【申请人】艾默生网络能源有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月29日