一种dc/dc转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源，更具体地说，涉及一种DC/DC转换器。
【背景技术】
[0002]一般来讲，谐振网络应用于功率变换电路，能有效降低电路的开关损耗和噪声、降低电磁干扰、降低器件的电压和电流压力，为变换器提高开关频率、提高效率、降低体积重量、提高功率密度创造良好的条件。目前应用较广泛的LLC谐振拓扑在控制方法上均采用PFM控制，即开关频率是变化的，这使得其控制方法设计复杂；采用PFM控制时，变压器需要按照最低工作频率设计，变压器本身设计复杂，参数难以优化；在采用同步整流电路中也因变频控制导致同步整流驱动线路复杂；LLC谐振拓扑输出通常采用电容滤波，电容上承担谐振纹波电流，不仅损耗大，发热严重，输出纹波也大。因此，需要寻求一种电路或电路与控制方式的组合不仅能够实现宽负载范围内实现开关管的软开关，而且能够简化变压器和副边同步整流驱动的设计。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述谐振网络用于变换器时控制方式复杂、变压器设计无法优化、副边同步整流驱动控制设计困难、输出纹波大的缺陷，提供一种控制方式简单、变压器能够优化设计、同步整流驱动控制电路设计简单、输出纹波电流小的一种DC/DC转换器。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种DC/DC转换器，包括逆变单元、谐振单元、高频变压器和整流滤波单元；所述逆变单元包括半桥电路在不对称、互补的脉冲宽度调制的控制信号作用下或全桥电路在恒频移相控制下，将直流输入转换为方波；所述谐振单元由所述逆变单元取得其输出的方波并使其谐振，并将其传输到所述高频变压器原边；所述整流滤波单元采用倍流整流、全波整流或全桥整流并通过LC滤波将所述高频变压器的副边上的交流波形转换为直流输出。
[0005]更进一步地，所述逆变单元包括由第一受控开关管和第二受控开关管组成的半桥电路，直流输入的一端依次通过第一开关管的两个开关端和第二开关管的两个开关端连接到直流输入的另一端；所述两个开关管分别由其控制端输入的、不对称的、互补的脉冲宽度调制信号控制其开关；所述第一开关管的控制端上的控制信号的脉冲宽度决定所述逆变单元输出方波的脉冲宽度；所述谐振单元由所述第一开关管和第二开关管的连接点以及所述直流输入一端或另一端取得所述逆变单元输出的方波。
[0006]更进一步地，所述第一开关管和第二开关管控制端输入的控制信号的周期为设定长度，在所述第一受控开关的控制信号的占空比为D时，所述第二受控开关的控制信号的占空比为1-D ;所述两个控制信号在其相邻的高低电平转换位置分别提前或延迟一个设定宽度，形成设定宽度的死区以防止所述两个开关管同时导通。
[0007]更进一步地，所述逆变单元包括采用恒频移相控制的全桥逆变电路；所述全桥逆变电路包括由第一受控开关管和第二受控开关管组成的第一半桥电路以及由第三受控开关管和第四受控开关管组成的第二半桥电路；直流输入的一端依次通过第一开关管和第二开关管的两个开关端连接到直流输入的另一端；直流输入的一端还依次第三开关管和第四开关管的两个开关端连接到直流输入的另一端；一个半桥电路中两个开关管分别由其控制端输入的、各自具有50%占空比且相位相差180度的脉冲调宽调制信号控制其开关；所述两个半桥电路中位于其拓扑对角线位置的两个受控开关管的控制信号之间具有设定的相位差或移相角，所述设定的相位差决定所述逆变单元输出方波的脉冲宽度；所述谐振单元由所述第一开关管和第二开关管的连接点以及所述第三开关管和第四开关管的连接点取得所述逆变单元输出的方波。
[0008]更进一步地，在所述第一半桥电路和第二半桥电路中，一个半桥电路中两个受控开关的控制信号的脉冲宽度相等、各自具有50%占空比且相位相差180度，且所述两个控制信号在其相邻的高低电平转换位置分别提前或延迟一个设定宽度，形成设定宽度的死区以防止所述两个开关管同时导通。
[0009]更进一步地，所述谐振单元包括谐振电感、第一谐振电容和第二谐振电容，所述谐振电感和第一谐振电容串联后与所述高频变压器原边串接在所述逆变单元输出方波的两个端子上，所述第二谐振电容并接在所述高频变压器的原边或副边上或为所述原、副边并接电容之和；所述谐振电感为独立电感或变压器之漏感或所述两者之和；所述第二谐振电容为独立电容或整流开关管寄生电容或所述两者的并联的等效电容。
[0010]更进一步地，所述高频变压器原边为一个绕组，副边为一个或一个以上绕组。
[0011]更进一步地，所述整流滤波电路包括整流部分和滤波部分；所述整流部分包括整流器件，在倍流整流时，所述整流器件为采用共阳极或共阴极倍流整流电路的二极管或为采用同步整流电路的MOSFET ;其滤波部分为LC组合滤波电路。
[0012]更进一步地，所述整流滤波电路包括整流部分和滤波部分；所述整流部分包括整流器件，在全波或全桥整流时，所述整流器件为采用共阳极或共阴极整流电路的二极管；其滤波部分为LC组合滤波电路。
[0013]实施本实用新型的一种DC/DC转换器，具有以下有益效果:由于逆变单元采用不对称的、互补的PWM驱动信号控制其受控开关管的导通和截止，同时，谐振单元中谐振电容连接在高频变压器上，因此，可以在宽负载范围实现开关管的软开关，从而减少开关损耗和EMI，使得滤波电路易于设计，同时，高频变压器寄生参数将作为谐振元件，消除了其对电路的不利影响；此外，整流滤波单元采用倍流整流、全波整流或全桥整流加上LC组合滤波的方式，使得其整流二极管自然换流，没有反向恢复问题。由于谐振单元的存在，使得功率开关管在零电压或零电流条件下导通或关断，实现了功率开关管的软开关，提高了变换效率。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种DC/DC转换器实施例中DC/DC转换器的结构示意图；
[0015]图2是所述实施例中采用半桥不对称控制时的结构示意图；
[0016]图3是图2中驱动波形示意图；
[0017]图4是图2中AB两点上的波形图；
[0018]图5是所述实施例中采用恒频控制移相全桥的结构示意图；
[0019]图6是图5中逆变单元的驱动波形示意图；
[0020]图7是图5中AB两点的波形图；
[0021]图8是图5中整流二极管上的波形图；
[0022]图9是图2中DC/DC变换器的一种变形结构示意图；
[0023]图10是图5中DC/DC变换器的一种变形结构示意图；
[0024]图11-20分别是本实用新型实施例中整流滤波单元的变形结构示意图；
[0025]图21是本实用新型实施例中整流滤波单元中LC电路的一种变形结构示意图；
[0026]图22是本实用新型实施例中整流滤波单元中LC电路的另一种变形结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
[0028]如图1所示，在本实用新型一种DC/DC转换器的实施例中，该DC/DC转换器包括逆变单元、谐振单元、高频变压器和整流滤波单元；上述逆变单元在不对称的、互补的脉冲宽度调制(PWM)的控制信号作用下，将直流输入转换为方波；而谐振单元由上述逆变单元取得其输出的方波并使其谐振，谐振单元包括并接在所述高频变压器上的谐振电容；整流滤波单元采用倍流整流、全波整流或全桥整流并通过LC滤波将所述高频变压器的副边上的交流波形转换为直流输出。图2是本实用新型中采用一个半桥作为逆变单元时的电路结构示意图。在图2中，逆变单元包括仏和Q2及其附属元件，谐振单元包括L P(^和C p，整流滤波单元包括Dp D2, Lfl、Lf2和C。，高频变压器是T1，而