一种谐振电路、充电器及不间断电源的制作方法_2

文档序号:9306260阅读:来源:国知局
[0027]图3为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之二 ;
[0028]图4为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之三;
[0029]图5为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之四;
[0030]图6为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之五;
[0031]图7为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之六;
[0032]图8a为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之七;
[0033]图8b为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之八;
[0034]图9为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之九;
[0035]图10为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之十;
[0036]图11为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之i^一 ;
[0037]图12为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之十二 ;
[0038]图13为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之十三;
[0039]图14为本发明实施例中的一种谐振电路的示意图之十四。
【具体实施方式】
[0040]实施例一:
[0041]本发明实施例中提供了一种谐振电路,如图2所示为本发明实施例所提供的一种谐振电路,本发明实施例中的谐振电路可以实现双向谐振,该谐振电路包括:
[0042]第一斩波部分20,第一斩波部分20的一对接入端中的第一接入端以及第二接入端分别连接至第一控制源10两端;
[0043]第二斩波部分30,第二斩波部分30的一对接入端中的第一接入端以及第二接入端分别连接至第二控制源50两端;
[0044]谐振部分40,所述谐振部分40包含了第一储能器件40a、第二储能器件40b、电感40c、电容40d,第一储能器件40a与第二储能器件40b、电容40d、电感40c形成串联回路,所述第一储能器件40a的一端连接至第一斩波部分20的另一对接入端中的第三接入端,另一端连接至第一斩波部分20的另一对接入端中的第四接入端,第二储能器件40b的一端连接至第二斩波部分30的另一对接入端中的第三接入端,另一端连接至所述第二斩波部分30的另一对接入端中的第四接入端。
[0045]结合图2,对本发明实施例中的谐振电路的双向谐振功能的实现原理进行说明,在图2中第一储能器件40a具体为第一电感60,第二储能器件40b具体为第二电感80,其具体的实现原理如下:
[0046]当能量正向流动时,即:当第一控制源10为直流电源,并且第二控制源50为负载时,能量从第一控制源10传向第二控制源50。第一斩波部分20将第一控制源10输出的直流源转换为交流源,并将交流源施加在谐振部分40,谐振部分40中的第二电感70、电容40d、电感40c形成谐振腔,通过此时形成的谐振腔对第一斩波部分20输出的交流源进行谐振。然后将谐振后的交流源输出至第二斩波部分30,此时的第二斩波部分30作为整流电路,该整流电路可以为全桥整流电路或者是倍压整流电路,图2所示的谐振电路的工作原理与图1所示的谐振电路的工作原理完全相同,此处就不再详细说明。此种情况下对应的是正向谐振。
[0047]当能量反向流动时,即:当第一控制源10为负载,并且第二控制源50为直流电源时,能量从第二控制源50传向第一控制源10。第一斩波部分20将第二控制源50输出的直流源转换为交流源,并将交流源施加在谐振部分40,谐振部分40中的第一电感60、电容40d、电感40c形成谐振腔,通过此时形成的谐振腔对第二斩波部分30输出的交流源进行谐振。然后将谐振后的交流源输出至第一斩波部分20,此时的第一斩波部分20作为整流电路,该整流电路可以为全桥整流电路或者是倍压整流电路,图2所示的谐振电路的工作原理与图1所示的谐振电路的工作原理完全相同,此处就不再详细说明。此种情况下对应的是反向谐振。
[0048]在本发明实施例中的谐振电路中,由于第二电感70接入到谐振腔中,因此由第二电感70、电容40d、电感40c所形成的谐振腔等效于第一电感60、电容40d、电感40c组成的谐振腔,也就是说在原来的谐振腔中接入了第二电感70之后,该谐振腔能够实现双向谐振的功能。即:在能量从第一控制源10向第二控制源50流动时实现谐振功能,也能够在能量从第二控制源50向第一控制源10流动时实现谐振功能,从而使得本发明实施例中的谐振电路的效率以及稳定性得到提高。
[0049]另外,在本发明实施例中形成的LLC谐振电路,在一定的固定工作频率之后,该LLC谐振电路相当于恒流源输出,这样可以保证谐振电路中的稳定性。这里还需要说明的是,在谐振腔中的第一电感60的电感量为电感40c的电感量的η倍,η为大于等于3的正数,通常η为3?10中的任一正数;当然第二电感80的电感量为电感40c的电感量的m倍,m为大于等于3的正数,通常η为3?10中的任一正数。
[0050]在本发明实施例中为了使得第一斩波部分20以及第二斩波部分30既具有谐振功能又具有整流功能,因此本发明实施例中第一斩波部分20以及第二斩波部分30具有如下的电路结构:
[0051]在本发明实施例中第一斩波部分20可以包括第一 MOS管20a、第二 MOS管20b、第三MOS管20c、第四MOS管20d (如图3所示),第一 MOS管20a与第二 MOS管20b串联形成第一支路,第三MOS管20c和第四MOS管20d形成第二支路,第一支路与第二支路并联。
[0052]第一支路的两端分别作为第一斩波部分20的一对接入端中的第一接入端以及第二接入端,第一 MOS管20a与第二 MOS管20b之间的连接点作为第一斩波部分20的另一对接入端中的第三接入端,第三MOS管20c与第四MOS管20d之间的连接点作为第一斩波部分20的另一对接入端中的第四接入端。当然第一 MOS管20a、第二 MOS管20b、第三MOS管20c、第四MOS管20d的栅极连接至用于控制第一 MOS管20a、第二 MOS管20b、第三MOS管20c以及第四MOS管20d关断或者导通的驱动电路(图3中未示出),在第一斩波部分20作为斩波电路时,驱动电路控制第一斩波部分20中的MOS按照设定的时间周期导通和关断,从而将直流源转换为交流源;在第一斩波部分20作为整流电路时,驱动电路控制第一斩波部分20中的MOS管关断,从而MOS管中的寄生二极管就形成全桥整流电路。
[0053]第二斩波部分30包含第五MOS管30a、第六MOS管30b、第七MOS管30c、第八MOS管30d (如图3所示),第五MOS管30a和第六MOS管30b串联形成第三支路,第七MOS管30c和第八MOS管30d串联形成第四支路,第三支路和第四支路并联。
[0054]第三支路的两端分别作为第二斩波部分30的一对接入端中的第一接入端和第二接入端,第五MOS管30a与第六MOS管30b之间的连接点作为第二斩波部分30的另一对接入端中的第三接入端,第七MOS管30c与第八MOS关30d之间的连接点作为第二斩波部分30的另一对接入端中的第四接入端,第五MOS管30a、第六MOS管30b、第七MOS管30c、第八MOS管30d的栅极连接至用于控制第五MOS管30a、第六MOS管30b、第七MOS管30c、第八MOS管30d关断或者导通的驱动电路(图3中未示出),在第一斩波部分20作为斩波电路时,驱动电路控制第一斩波部分20中的MOS按照设定的时间周期导通和关断,从而将直流源转换为交流源;在第一斩波部分20作为整流电路时,驱动电路控制第一斩波部分20中的MOS管关断,从而MOS管中的寄生二极管就形成全桥整流电路。
[0055]当谐振电路中的能量正向流动,此时的第一斩波部分20作为斩波电路,即:第一斩波部分20中的MOS管由驱动电路控制导通或者关断,将第一控制源10输出的直流源转换为交流源,而此时的第二斩波部分30作为整流电路存在于电路中,因此第二斩波部分30中的MOS管上的寄生体二极管形成全桥整流电路。当谐振电路中的能量从第二控制源50向第一控制源10传递时,此时的第二斩波部分30作为斩波电路,即:第二斩波部分30中的MOS管由驱动电路控制导通或者关断,将第二控制源50输出的直流源转换交流源。而此时的第一斩波部分20作为整流电路存在于电路中,因此第一斩波部分20中的MOS管上的寄生体二极管形成全桥整流电路,这样不管是能量在谐振电路中正向传递还是反向传递,第一斩波部分20以及第二斩波部分30既可以作为斩波电路存在于电路中,也可以作为整流电路存在于电路中。
[0056]实施例二:
[0057]本发明实施例还提供了一种谐振电路,如图4所示,图4中的谐振电路与图3的谐振电路中的谐振部分40相同,而第一斩波部分20中的第一 MOS管20a替换为第五电容150a,第二 MOS管20b替换为第六电容150b,从而第一斩波部分20即可以作为斩波电路还可以作为倍压整流电路。
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