一种PFC和LLC混合隔离型开关电源的制作方法

文档序号:19110203发布日期:2019-11-12 23:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,包括图腾柱PFC电路、LLC谐振电路、直流侧电容串、隔离变压器T和全波整流器;

所述图腾柱PFC电路包括输入滤波电感Lb,由MOSFET管M1和M2组成的图腾柱PFC电路左桥臂,以及由GaN HEMT器件H1和H2组成的图腾柱PFC电路右桥臂;

高压侧直流正负母线PN间连接直流侧电容串C1和C2,C1和C2的连接点组成中性点O3;

所述图腾柱PFC电路的输入连接交流电源,所述图腾柱PFC电路的一端输出和直流侧电容串中性点O3分别连接LLC谐振电路的两端输入;所述LLC谐振电路接在隔离变压器T的原边侧,所述全波整流器接在隔离变压器T的副边侧。

2.根据权利要求1所述的一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,所述图腾柱PFC电路中,所述MOSFET管M1的D端连接高压侧直流正母线P,所述MOSFET管M1的S端连接MOSFET管M2的D端;所述MOSFET管M1的S端和MOSFET管M2的D端的连接点组成中性点O1;所述中性点O1连接输入滤波电感Lb的一端,所述输入滤波电感Lb的另外一端连接交流电源的一端;所述MOSFET管M2的S端连接高压侧直流负母线N;

所述图腾柱PFC电路中,所述GaN HEMT器件H1的D端连接高压侧正母线P,所述GaN HEMT器件H1的S端连接GaN HEMT器件H2的D端;所述GaN HEMT器件H1的S端和GaN HEMT器件H2的D端的连接点组成中性点O2;所述中性点O2连接交流电源的另一端;所述GaN HEMT器件H2的S端连接高压侧直流负母线N。

3.根据权利要求2所述的一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,所述MOSFET管M1和M2的G端各连接一个方波信号,两个方波信号工频互补。

4.根据权利要求2所述的一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,所述GaN HEMT器件H1和H2的G端各连接一个高频PWM信号,两个高频PWM信号的高电平交替。

5.根据权利要求4所述的一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,所述两个高频PWM信号的频率相同,为200kHz~1MHz;所述两个高频PWM信号的占空比为0%~49.5%。

6.根据权利要求2所述的一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,所述LLC谐振电路包括谐振电感Lr、谐振电容器Cr和励磁电感Lm;所述谐振电容器Cr一端连接中性点O2,另一端连接谐振电感Lr一端;所述谐振电感Lr另一端连接隔离变压器T原边侧的同名端;所述隔离变压器T原边侧的非同名端连接至直流侧电容串中性点O3;所述隔离变压器T原边侧的同名端和非同名端并联隔离变压器T自身的励磁电感Lm。

7.根据权利要求1所述的一种PFC和LLC混合隔离型开关电源,其特征在于,所述高压侧直流正负母线PN间还连接二极管D3和D4,所述二极管D3的阴极连接至高压侧直流正母线P,所述二极管D3的阳极和二极管D4的阴极相连,并连接至LLC谐振电路的谐振电容器Cr和谐振电感Lr的连接点,所述二极管D4的阳极连接至高压侧直流负母线N。

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