申请/专利权人：浙江大学

申请日：2024-01-18

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117614287B

主分类号：H02M3/335

分类号：H02M3/335;H02M3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.15#实质审查的生效;2024.02.27#公开

摘要：本发明涉及DCDC变换器技术，旨在提供一种通过调整参数设计实现高增益利用率的CLLC电路。该CLLC电路用于正反向对称的双向DCDC变换器功率传输场景，其电压增益由参数原边谐振电感Lrp、副边谐振电容Crs、副边谐振电感Lrs、原边谐振电容Crp、励磁电感Lm和匝比n决定，具体是在考虑增益变化对品质因数Q影响的条件下，确定电路中与增益相关的各元器件参数。在相同设计需求的前提下，本发明具有比传统CLLC电路更大的励磁电感，电路工作时开关器件的关断电流更小、开关损耗更低、传输效率更高；相对于传统方法，对电压增益的计算公式进行了修正，便于理解、实施难度低；通过调整参数设计实现高增益利用率，无需额外的硬件和软件投入，成本低。

主权项：1.一种通过调整参数设计实现高增益利用率的CLLC电路，其特征在于，该CLLC电路是由输入端、原边开关桥、谐振腔、副边开关桥和输出端依次级联组成；其中，输入母线电压Vin和电容Cin组成输入端，多个开关管组成原边开关桥，原边谐振电感Lrp、原边谐振电容Crp、励磁电感为Lm和匝比为n的高频变压器T、副边谐振电感Lrs和副边谐振电容Crs组成谐振腔、多个开关管组成副边开关桥，输出母线电压Vo和电容Co组成输出端；该CLLC电路用于正反向对称的双向DCDC变换器功率传输场景，以从输入端至输出端为正功率传输方向，额定传输功率为P0；CLLC电路的电压增益由参数Lrp、Crp、Lrs、Crs、Lm和n决定，在考虑增益变化对品质因数Q影响的条件下，根据以下方法来确定电路中与增益相关的各元器件参数，具体步骤包括：（1）根据变换器的目标应用场景，确定额定输入电压Vin，其输出电压范围为Vomin~Vomax；（2）计算额定输出电压Vo，公式如下： ，（3）计算CLLC电路中的变压器原副边匝比n，公式如下： ，（4）计算目标应用场景所需的CLLC最大增益Mmax，公式如下： ，（5）根据变换器所采用的开关器件确定谐振频率fr、开关频率变化范围fmin~fmax；（6）根据优化后的CLLC电路增益公式，确定额定电压下满载状态对应的品质因数Q0和励磁电感与原边谐振电感的比值k，增益公式如下： ，其中，fn是归一化后的开关频率，取值范围为fminfr~fmaxfr；（7）根据Q0和fr的定义，计算原边谐振电感Lrp和原边谐振电容Crp，Q0和fr的定义如下： ，其中，Req0是额定电压下满载状态对应的交流负载阻抗，表达式如下： ，其中，P0是额定功率；（8）根据变压器原副边匝比n，以及变压器励磁电感与原边谐振电感的比值k，计算变压器励磁电感Lm、副边谐振电感Lrs和副边谐振电容Crs的值，公式如下： 。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种通过调整参数设计实现高增益利用率的CLLC电路

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