申请/专利权人：天津工业大学

申请日：2021-01-18

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN112751489B

主分类号：H02M3/335

分类号：H02M3/335;H01F27/30;H01F27/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2021.05.21#实质审查的生效;2021.05.04#公开

摘要：本发明公开了一种磁集成交错并联LLC谐振变换器。其特征在于包括：原边直流电源、输入滤波电容、原边逆变桥、输出滤波电容、输出负载；第一相全桥LLC谐振变换器包括第一原边逆变桥、第一谐振电容、谐振电感及变压器、第一副边整流桥，第二相全桥LLC谐振变换器包括第二原边逆变桥、第二谐振电容、谐振电感及变压器、第二副边整流桥；磁集成结构一在一个磁芯中集成了两相全桥LLC谐振变换器的谐振电感，磁集成结构二在一个磁芯中集成了两相全桥LLC谐振变换器的变压器及其励磁电感，整个变换器仅含两个磁元件，有效地减小了磁性元件的重量和体积，以方便实际设计与应用，提高了变换器的功率密度。

主权项：1.一种磁集成交错并联LLC谐振变换器，其特征在于，包括：原边直流电源Vin、输入滤波电容Cin、第一原边逆变桥、第二原边逆变桥、谐振及电压变换、第一副边整流桥、第二副边整流桥、输出滤波电容C0、输出负载R0；所述第一原边逆变桥和第二原边逆变桥、谐振及电压变换连接，所述第二原边逆变桥、谐振及电压变换分别和第一原边逆变桥、第二原边逆变桥、第一副边整流桥、第二副边整流桥连接，所述第一副边整流桥、第二副边整流桥和输出滤波电容C0、输出负载R0连接，所述第一原边逆变桥和第二原边逆变桥分别和原边直流电源Vin、输入滤波电容Cin连接；所述谐振及电压变由磁集成结构一、磁集成结构二组成，所述磁集成结构一在一个磁芯中集成了两相全桥LLC谐振变换器的谐振电感，磁集成结构二在一个磁芯中集成了两相全桥LLC谐振变换器的变压器及其励磁电感；所述第一原边逆变桥由开关器件Q1、开关器件Q2、开关器件Q3、开关器件Q4组成，所述开关器件Q1的源极同开关器件Q2的漏极相连接，所述开关器件Q3的源极同开关器件Q4的漏极相连接，所述开关器件Q1的漏极同开关器件Q3的漏极相连接，所述开关器件Q2的源极同开关器件Q4的源极相连接；所述第二原边逆变桥由开关器件Q5、开关器件Q6、开关器件Q7、开关器件Q8组成，所述开关器件Q5的源极同开关器件Q6的漏极相连接，所述开关器件Q7的源极同开关器件Q8的漏极相连接，所述开关器件Q5的漏极同开关器件Q7的漏极相连接，所述开关器件Q6的源极同开关器件Q8的源极相连接；所述第一原边逆变桥中开关器件Q1的漏极、开关器件Q3的漏极同第二原边逆变桥中开关器件Q5的漏极、开关器件Q7的漏极相连接形成节点①，所述第一原边逆变桥中开关器件Q2的源极、开关器件Q4的源极同第二原边逆变桥中开关器件Q6的源极、开关器件Q8的源极相连接形成节点②；所述谐振及电压变换由第一谐振电容Cr1、第二谐振电容Cr2、磁集成结构一及磁集成结构二组成；所述第一副边整流桥由整流二极管Dr1、整流二极管Dr2、整流二极管Dr3、整流二极管Dr4组成，所述整流二极管Dr1的阳极同整流二极管Dr2的阴极相连接，所述整流二极管Dr3的阳极同整流二极管Dr4的阴极相连接，所述整流二极管Dr1的阴极同整流二极管Dr3的阴极相连接，所述整流二极管Dr2的阳极同整流二极管Dr4的阳极相连接；第二副边整流桥由整流二极管Dr5、整流二极管Dr6、整流二极管Dr7、整流二极管Dr8组成，所述整流二极管Dr5的阳极同整流二极管Dr6的阴极相连接，所述整流二极管Dr7的阳极同整流二极管Dr8的阴极相连接，所述整流二极管Dr5的阴极同整流二极管Dr7的阴极相连接，所述整流二极管Dr6的阳极同整流二极管Dr8的阳极相连接；所述第一副边整流桥中整流二极管Dr1的阴极、整流二极管Dr3的阴极同第二副边整流桥中整流二极管Dr5的阴极、整流二极管Dr7的阴极相连形成节点③，所述第一副边整流桥中整流二极管Dr2的阳极、整流二极管Dr4的阳极同第二副边整流桥中整流二极管Dr6的阳极、整流二极管Dr8的阳极相连形成节点④；所述输入滤波电容Cin同节点①、节点②相连接；所述输出滤波电容C0同节点③、节点④相连接；所述原边直流电源Vin同输入滤波电容Cin相连接；所述输出负载R0同输出滤波电容C0相连接；所述磁集成结构一端口1'同第一原边逆变桥端口A相连接，所述磁集成结构一端口3'连接磁集成结构二端口1，所述磁集成结构二端口2连接第一谐振电容Cr1后同第一原边逆变桥端口B相连接，所述磁集成结构二端口3同第一副边整流桥端口C相连接，所述磁集成结构二端口4同第一副边整流桥端口D相连接，所述磁集成结构一端口2'同第二原边逆变桥端口E相连接，所述磁集成结构一端口4'连接磁集成结构二端口5，所述磁集成结构二端口6连接第二谐振电容Cr2后同第二原边逆变桥端口F相连接，所述磁集成结构二端口7同第二副边整流桥端口G相连接，所述磁集成结构二端口8同第二副边整流桥端口H相连接；所述第一原边逆变桥、第一谐振电容、第一副边整流桥、谐振电感及变压器组成第一相全桥LLC谐振变换器，所述第二原边逆变桥、第二谐振电容、第二副边整流桥、谐振电感及变压器组成第二相全桥LLC谐振变换器，所述第一相全桥LLC谐振变换器、第二相全桥LLC谐振变换器采用输入端并联输出端并联的连接方式；所述磁集成结构一由UIU磁芯、第一谐振电感绕组Lr1、第二谐振电感第一绕组Lr21、第二谐振电感第二绕组Lr22组成；所述第一谐振电感绕组Lr1绕在磁芯侧柱Ⅰ上，所述第二谐振电感第一绕组Lr21绕在磁芯中柱Ⅲ上，所述第二谐振电感第二绕组Lr22绕在磁芯侧柱Ⅱ上；其中第一谐振电感绕组Lr1一端作为磁集成结构一的端口1'，第一谐振电感绕组Lr1另一端作为磁集成结构一的端口3'，第二谐振电感第一绕组Lr21一端作为磁集成结构一的端口2'，第二谐振电感第一绕组Lr21另一端同第二谐振电感第二绕组Lr22相连接，第二谐振电感第二绕组Lr22另一端作为磁集成结构一的端口4'；所述UIU磁芯磁柱Ⅲ同磁柱Ι之间和磁柱Ⅲ同磁柱Ⅱ之间均开有气隙。

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百度查询： 天津工业大学 一种磁集成交错并联LLC谐振变换器

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