一种改进的大功率全桥LLC谐振开关电路的制作方法

本技术涉及开关电路，尤其涉及一种改进的大功率全桥llc谐振开关电路。

背景技术：

1、现有技术中，基站用通信电源以48v50a的整流模块居多，目前由于效率和体积的要求，普遍采用全桥llc谐振开关拓扑。但是由于谐振电感的存在，在大负载或短路情况下，开关管受到的电压应力较大，容易损坏导致开关电源故障。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种改进的大功率全桥llc谐振开关电路。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种改进的大功率全桥llc谐振开关电路，包括整流滤波电路、pfc电路、dc/dc转换电路和输出整流滤波电路,所述整流滤波电路的输入端接入交流电压，所述整流滤波电路的输出端与所述pfc电路的输入端电连接，所述pfc电路的输出端与所述dc/dc转换电路的输入端电连接，所述dc/dc转换电路的输出端与所述输出整流滤波电路的输入端电连接，所述输出整流滤波电路的输出端输出稳定的直流电压。

3、本实用新型的有益效果是：本实用新型的改进的大功率全桥llc谐振开关电路，通过所述整流滤波电路对输入的交流信号进行整流滤波并形成脉动直流电，然后经过所述pfc电路进行功率因数校正，产生一个较为平稳的高压母线电压，供给dc/dc电路进行斩波控制，同时进行能量的传递，最后经过输出整流滤波电路进行整流滤波后输出稳定的直流电压，由于llc控制的特性，dc/dc转换过程效率高，电磁干扰小，同时由于改进的钳位电路，在重载或短路时能有效保护功率开关管，延长使用寿命。

4、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

5、进一步：所述整流滤波电路包括热敏电阻r1、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、共模电感l1、共模电感l2、保险f1、保险f2和整流桥db1，所述电容c1和电容c2串联在交流电压的正负极之间，且所述电容c1和电容c2的公共端接地，所述电容c3电连接在交流电压的正负极之间，且交流电压的正负极分别通过所述保险f1和保险f2与所述共模电感l1的两个输入端对应电连接，所述共模电感l1的两个输出端之间串联有所述电容c4和电容c5，且所述电容c4和电容c5的公共端接地，所述共模电感l1的两个输出端之间电连接有所述电容c6，所述共模电感l1的两个输出端分别与所述共模电感l2的两个输入端对应电连接，所述共模电感l2的两个输出端之间电连接有所述电容c7，且所述共模电感l2的其中一个输出端通过所述热敏电阻r1与所述整流桥db1的一个输入端电连接，所述共模电感l2的另一个输出端与所述整流桥db1的另一个输入端电连接，所述整流桥db1的两个输出端之间电连接有所述电容c8，所述整流桥db1的两个输出端分别与所述pfc电路的两个输入端电连接。

6、上述进一步方案的有益效果是：所述电容c1、电容c2、电容c4和电容c5为y电容，所述电容c3、电容c6和电容c7为x电容，可以滤除差模干扰，l1、l2为共模电感，可滤除共模干扰，f1、f2为输入保险，起到保护作用，r1为rtc电阻，在开机瞬间起到浪涌电流抑制作用。

7、进一步：所述pfc电路包括boost升压电路和rc缓冲电路，所述boost升压电路的输入端与所述整流滤波电路的输出端对应电连接，所述rc缓冲电路的三个支路分别与boost升压电路中的三个功率器件对应并联，所述boost升压电路的输出端与所述dc/dc转换电路的输入端电连接。

8、上述进一步方案的有益效果是：通过所述boost升压电路可以对所述整流滤波电路输出的电压进行升压，并产生400v左右的直流母线电压，提高功率因素，降低对电网的干扰，为dc/dc转换电路提供稳定的工作点；通过所述rc缓冲电路可以保护功率器件不受电感反向电动势击穿，提高功率器件寿命。

9、进一步：所述boost升压电路包括电容c12、电感l3、mos管q1、mos管q2和二极管d1，所述整流滤波电路的正输出端通过所述电感l3与所述二极管d1的正极电连接，所述二极管d1的正极与所述缓冲电路的输入端电连接，所述二极管d1的正极分别与所述mos管q1的漏极和mos管q2的漏极电连接，所述mos管q1的栅极接入第一路pfc控制器驱动信号，所述mos管q2的栅极接入第二路pfc控制器驱动信号，所述mos管q1的源极和mos管q1的源极与所述电容c12的负极电连接，所述电容c12的负极与所述整流滤波电路的负输出端电连接，所述电容c12的正极与二极管d1的负极电连接，所述电容c12的正极与所述dc/dc转换电路的输入端电连接。

10、上述进一步方案的有益效果是：通过所述电感l3、mos管q1、mos管q2、二极管d1组成boost升压电路，经pfc驱动器驱动所述mos管q1、mos管q2，并在所述电容c12上产生400v左右的直流母线电压。

11、进一步：所述rc缓冲电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电容c9、电容c10、电容c11，所述电容c9、电阻r2、电阻r4和电阻r6顺次串联在所述二极管d1的正极与负极之间，所述电阻r3与所述电阻r2并联，所述电阻r5与所述电阻r4并联，所述电阻r7与所述电阻r6并联，所述电容c10、电阻r8、电阻r10和电阻r12顺次串联在所述mos管q1的漏极与源极之间，所述电阻r9与所述电阻r8并联，所述电阻r11与所述电阻r10并联，所述电阻r13与所述电阻r12并联，所述电容c11、电阻r14、电阻r16和电阻r18顺次串联在所述mos管q2的漏极与源极之间，所述电阻r15与所述电阻r14并联，所述电阻r17与所述电阻r16并联，所述电阻r19与所述电阻r18并联。

12、上述进一步方案的有益效果是：通过所述电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电容c9、电容c10和电容c11组成rc缓冲电路，保护功率器件不受电感反向电动势击穿。

13、进一步：所述dc/dc转换电路包括全桥谐振电路和钳位保护电路，所述pfc电路的输出端分别与所述全桥谐振电路的输入端和所述钳位保护电路的输入端电连接，所述钳位保护电路串接在所述全桥谐振电路两个桥臂之间，所述全桥谐振电路的输出端和所述钳位保护电路的输出端分别与所述输出整流滤波电路的两个输入端对应电连接。

14、上述进一步方案的有益效果是：通过所述全桥谐振电路可以对所述pfc电路输出的信号进行斩波，并通过变压器进行能量传递，钳位保护电路可以保护mos管不被击穿。

15、进一步：所述全桥谐振电路包括mos管q3、mos管q4、mos管q5、mos管q6和变压器t1，所述pfc电路的输出端分别与所述mos管q3的漏极、所述钳位保护电路的一个输入端和所述mos管q5的漏极电连接，所述mos管q3的栅极接入第一路dc/dc控制器驱动信号，所述mos管q3的源极与所述mos管q4的漏极电连接，所述mos管q3的源极与所述钳位保护电路的另一个输入端电连接，所述mos管q4的栅极接入第二路dc/dc控制器驱动信号，所述mos管q4的源极与所述整流滤波电路的负输出端电连接，所述mos管q5的栅极接入第三路dc/dc控制器驱动信号，所述mos管q5的源极与所述mos管q6的漏极电连接，所述mos管q5的源极与所述变压器t1的初级绕组的一端电连接，所述mos管q6的栅极接入第四路dc/dc控制器驱动信号，所述mos管q6的源极与所述整流滤波电路的负输出端电连接，所述钳位保护电路的输出端与所述变压器t1的初级绕组的另一端电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述mos管q3、mos管q4、mos管q5和mos管q6组成全桥电路，这样即可对所述pfc电路输出的信号进行斩波控制，实现输出电压的调压控制。

16、进一步：所述钳位保护电路包括电阻r20、电容c13、电容c14、电感l4、二极管d2和二极管d3，所述pfc电路的输出端与所述二极管d2的负极电连接，所述二极管d2的正极与所述二极管d3的负极电连接，所述二极管d3的正极与所述整流滤波电路的负输出端电连接，所述mos管q3的源极通过所述电容c13与所述电感l4的输入端电连接，所述电感l4的一个输出端与所述二极管d2的正极之间并联有所述电容c14和电阻r20，所述电感l4的另一个输出端与所述变压器t1初级线圈的另一端电连接，所述变压器t1的次级线圈的两端和中心抽头分别与所述输出整流滤波电路的输入端对应电连接。

17、上述进一步方案的有益效果是：通过所述电感l4、变压器t1和电容c13组成谐振电路，可以实现开关管的zvs并通过所述压器t1进行能量的传递与转换；通过所述电感l4、电容c14、电阻r20、二极管d2和二极管d3组成钳位保护电路能对开关管起到双重保护的作用，防止开关管因开关应力过大而击穿。

18、进一步：所述输出整流滤波电路包括电容c15、电感l5、二极管d4和二极管d5，所述变压器t1的其中一个次级线圈的两端分别与所述二极管d4的两个正极对应电连接，所述变压器t1的另一个次级线圈的两端分别与所述二极管d5的两个正极对应电连接，所述二极管d4的负极与所述二极管d5的负极均与所述电容c15的一端电连接，所述变压器t1的两个次级线圈的中心抽头均与所述电感l5的一端电连接，所述电感l5的另一端与所述电容c15的另一端电连接，所述二极管d4的负极作为正输出端输出正直流电压信号，所述电感l5的另一端作为负输出端输出负直流电压信号。

19、上述进一步方案的有益效果是：通过所述电容c15、电感l5、二极管d4和二极管d5组成输出整流滤波电路，并进行输出前的整流滤波，从而实现稳定的直流电压的输出。