CN207691687U - 一种基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 - Google Patents
一种基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207691687U CN207691687U CN201720883394.9U CN201720883394U CN207691687U CN 207691687 U CN207691687 U CN 207691687U CN 201720883394 U CN201720883394 U CN 201720883394U CN 207691687 U CN207691687 U CN 207691687U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side winding
- input
- primary side
- main power
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路，包括：输入电源BT1，用于为整个电路提供电能；第一主功率管Q1、第二主功率管Q2，用于组成半桥电路；谐振电感L1及其原边绕组N1、副边绕组N2、谐振电容C1，用于组成LC谐振回路；第一钳位二极管D1、第二钳位二极管D2，用于钳位主功率变压器的原边电压尖峰低于输入电源电压；第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3，用于对输入电压进行滤波；主功率变压器T1及其原边绕组N1和副边绕组N2、N3，用于起变压作用；第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4、输出滤波电容C4，用于组成整流和滤波电路。本实用新型实现了谐振电感跟随输入电压和负载变化而变化，谐振周期跟随PWM开通周期。
Description
技术领域
本实用新型属于开关电源应用技术领域，具体涉及一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路。
背景技术
当输入变换器的电压变化时，要实现输出电压的稳定，在变换器的开关频率固定时，输入到半桥功率管的脉宽也会随着发生变化，功率管实现零电流开通零电流关断的条件是脉冲宽度(导通时间)等于功率回路的LC 谐振周期；所以功率管脉宽变化，LC的参数也必须有一个发生变化。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种基于PWM控制的半桥LC 谐振变换电路。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型实施例提供一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路，该电路包括：
输入电源BT1，用于为整个电路提供电能；
第一主功率管Q1、第二主功率管Q2，用于组成半桥电路；
谐振电感L1及其原边绕组N1、副边绕组N2、谐振电容C1，用于组成 LC谐振回路；
第一钳位二极管D1、第二钳位二极管D2，用于钳位主功率变压器的原边电压尖峰低于输入电源电压；
第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3，用于对输入电压进行滤波；
主功率变压器T1及其原边绕组N1和副边绕组N2、N3，用于起变压作用；
第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4、输出滤波电容C4，用于组成整流和滤波电路。
上述方案中，所述输入电源BT1的正负极分别接到由第一主功率管Q1 的D极和第二主功率管Q2的S极；所述第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3串联后的正负极分别接到输入电源BT1的正负极；所述半桥电路的中点先后串联谐振电感L1的原边N2、谐振电容C1之后接到主功率变压器T1的原边绕组N1的一端，所述原边绕组N1的一端还同时接第一钳位二极管D1的正极和第二钳位二极管D2的负极，钳位二极管D1的负极和D2正极分别接输入电源的正负极，主功率变压器T1的原变绕组N1 的另一头同时接到输入滤波电容C2的负极和C3的正极；所述主功率变压器T1的副边绕组N2和N3分别接到第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4的正极，所述第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管 D4的负极接在一起后串联谐振电感L1的副边绕组N2，之后接到输出滤波电容C4的正极。
上述方案中，所述谐振电感L1的原边绕组N1串联在谐振回路，副边绕组N2串联在变压器T1副边的整流回路。当负载不变时，随着输入电压的增加，功率管的占空比会越小，原边副边的峰值电流都会增加。由于副边的峰值电流增加，N1和N2的耦合，所以N1的电感会减小，这就导致原边谐振频率上升，谐振周期减小。当满足变压器原边副边的匝数比等于谐振电感L1原边副边的匝数比，就能满足功率管脉宽的变化等于谐振周期的变化。
上述方案中，所述变压器T1的原边副边绕组的匝数比等于谐振电感 L1的原边副边绕组的匝数比。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型巧妙地利用了电感双绕组互相耦合电磁感应的原理，实现了谐振电感跟随输入电压和负载变化而变化，从而实现了谐振周期跟随 PWM开通周期，在输入电压变化和负载变化时都全程实现了功率管和整流管的ZCS开通和关断，从而极大地提高了电源的效率和EMC性能；本实用新型中谐振电感L跟随功率管的脉宽变化而变化。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路的电路图；
图2为本实用新型实施例提供一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路中第一主功率管Q1和第二主功率管Q2的电流电压波形图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型采用谐振电感L跟随功率管的脉宽变化而变化。
本实用新型实施例提供一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路，如图1所示，该电路包括：
输入电源BT1，用于为整个电路提供电能；
第一主功率管Q1、第二主功率管Q2，用于组成半桥电路；
谐振电感L1及其原边绕组N1、副边绕组N2、谐振电容C1，用于组成 LC谐振回路；
第一钳位二极管D1、第二钳位二极管D2，用于钳位主功率变压器的原边电压尖峰低于输入电源电压；
第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3，用于对输入电压进行滤波；
主功率变压器T1及其原边绕组N1和副边绕组N2、N3，用于起变压作用；
第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4、输出滤波电容C4，用于组成整流和滤波电路。
所述输入电源BT1的正负极分别接到由第一主功率管Q1的D极和第二主功率管Q2的S极；所述第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3 串联后的正负极分别接到输入电源BT1的正负极；所述半桥电路的中点先后串联谐振电感L1的原边N2、谐振电容C1之后接到主功率变压器T1的原边绕组N1的一端，所述原边绕组N1的一端还同时接第一钳位二极管D1的正极和第二钳位二极管D2的负极，钳位二极管D1的负极和D2正极分别接输入电源的正负极，主功率变压器T1的原变绕组N1的另一头同时接到输入滤波电容C2的负极和C3的正极；所述主功率变压器T1的副边绕组N2和N3分别接到第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4的正极，所述第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4的负极接在一起后串联谐振电感L1的副边绕组N2，之后接到输出滤波电容C4的正极。
所述谐振电感L1的原边绕组N1串联在谐振回路，副边绕组N2串联在变压器T1副边的整流回路。当负载不变时，随着输入电压的增加，功率管的占空比会越小，原边副边的峰值电流都会增加。由于副边的峰值电流增加，N1和N2的耦合，所以N1的电感会减小，这就导致原边谐振频率上升，谐振周期减小。当满足变压器原边副边的匝数比等于谐振电感L1 原边副边的匝数比，就能满足功率管脉宽的变化等于谐振周期的变化。
所述变压器T1的原边副边绕组的匝数比等于谐振电感L1的原边副边绕组的匝数比。
主功率管可以使MOSFET也可以是IGBT和三极管等。整流二极管可以是MOSFET、IGBT和三极管等。
所述LC谐振周期跟随PWM开通周期。
本实用新型中的原边回路不限于半桥结构，还适应于全桥结构，其副边整流回路不限于全波整流还适用于全桥整流。谐振电感的副边不限于串联在整流管之前还是之后，还是直接串联在主变压器副边。
如图2所示，Q1UDS为第一主功率管Q1的DS极电压波形；Q2UDS为第二主功率管Q2的DS极电流波形；Q1IDS为第一主功率管Q1的DS极电压波形；Q2IDS为第二主功率管Q2的DS极电流波形。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路，其特征在于，该电路包括：
输入电源BT1，用于为整个电路提供电能；
第一主功率管Q1、第二主功率管Q2，用于组成半桥电路；
谐振电感L1及其原边绕组N1、副边绕组N2、谐振电容C1，用于组成LC谐振回路；
第一钳位二极管D1、第二钳位二极管D2，用于钳位主功率变压器的原边电压尖峰低于输入电源电压；
第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3，用于对输入电压进行滤波；
主功率变压器T1及其原边绕组N1和副边绕组N2、N3，用于起变压作用；
第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4、输出滤波电容C4，用于组成整流和滤波电路；
所述输入电源BT1的正负极分别接到由第一主功率管Q1的D极和第二主功率管Q2的S极；所述第一输入滤波电容C2、第二输入滤波电容C3串联后的正负极分别接到输入电源BT1的正负极；所述半桥电路的中点先后串联谐振电感L1的原边N2、谐振电容C1之后接到主功率变压器T1的原边绕组N1的一端，所述原边绕组N1的一端还同时接第一钳位二极管D1的正极和第二钳位二极管D2的负极，钳位二极管D1的负极和D2正极分别接输入电源的正负极，主功率变压器T1的原变绕组N1的另一头同时接到输入滤波电容C2的负极和C3的正极；所述主功率变压器T1的副边绕组N2和N3分别接到第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4的正极，所述第一输出整流二极管D3、第二输出整流二极管D4的负极接在一起后串联谐振电感L1的副边绕组N2，之后接到输出滤波电容C4的正极。
2.根据权利要求1所述的基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路，其特征在于，所述谐振电感L1的原边绕组N1串联在谐振回路，副边绕组N2串联在变压器T1副边的整流回路；当负载不变时，随着输入电压的增加，功率管的占空比会越小，原边副边的峰值电流都会增加；由于副边的峰值电流增加，N1和N2的耦合，所以N1的电感会减小，这就导致原边谐振频率上升，谐振周期减小；当满足变压器原边副边的匝数比等于谐振电感L1原边副边的匝数比，就能满足功率管脉宽的变化等于谐振周期的变化。
3.根据权利要求2所述的基于PWM控制的半桥LC谐振变换电路，其特征在于，所述变压器T1的原边副边绕组的匝数比等于谐振电感L1的原边副边绕组的匝数比。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720883394.9U CN207691687U (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720883394.9U CN207691687U (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207691687U true CN207691687U (zh) | 2018-08-03 |
Family
ID=62987117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720883394.9U Withdrawn - After Issue CN207691687U (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207691687U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107863888A (zh) * | 2017-07-20 | 2018-03-30 | 西安华羿微电子股份有限公司 | 基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
-
2017
- 2017-07-20 CN CN201720883394.9U patent/CN207691687U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107863888A (zh) * | 2017-07-20 | 2018-03-30 | 西安华羿微电子股份有限公司 | 基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
| CN107863888B (zh) * | 2017-07-20 | 2024-01-16 | 华羿微电子股份有限公司 | 基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108539984B (zh) | 开关电源电路的pfwm控制*** | |
| CN104734520A (zh) | 一种dc/dc转换器 | |
| EP2632037A2 (en) | Control circuit for power converter, conversion system and controlling method thereof | |
| CN101685980B (zh) | 一种用于ups的基于llc的全桥零电压开关升压谐振变换器 | |
| CN109921653B (zh) | 一种单相电力电子变压器拓扑结构及其控制方法 | |
| CN104124874A (zh) | 一种超高频隔离谐振变换器 | |
| US20120114009A1 (en) | Forward-flyback power supply using an inductor in the transformer primary and method of using same | |
| CN114665700B (zh) | 正反激-谐振式单级无桥隔离型pfc变换器 | |
| CN108023411B (zh) | 一种具有功率因数校正功能的单相非接触供电*** | |
| CN110611444B (zh) | 一种无桥集成ac-dc整流电路及整流方法 | |
| CN203859684U (zh) | 一种大电流半桥电路 | |
| CN109302078B (zh) | 基于同步整流模式的dc-dc开关电源 | |
| CN205407613U (zh) | 单极高功率因数推挽双正激电路 | |
| CN103107729A (zh) | 单相隔离并网逆变器及其控制方法 | |
| CN109698627A (zh) | 一种基于开关电容器的全桥dc/dc变换器及其调制策略 | |
| CN203482094U (zh) | 一种高效的电源转换装置 | |
| CN106787756B (zh) | 一种cl-ft-cl谐振直流变换器 | |
| CN207691687U (zh) | 一种基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 | |
| Lin et al. | A vary mode control-based high-efficiency full-bridge LLC resonant converter operating in super wide input voltage range | |
| CN109546851B (zh) | 软开关高功率因数交流-直流变换装置 | |
| CN109742957A (zh) | 一种双环全谐振型软开关变换器 | |
| CN204481687U (zh) | 一种dc/dc转换器 | |
| CN108964475B (zh) | 一种新型零电压开关全桥直流变换器 | |
| CN113541467A (zh) | 一种高功率因数填谷电路 | |
| CN107863888B (zh) | 基于pwm控制的半桥lc谐振变换电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 710000 No. 8928, Shang Ji Road, an ecological industrial park in Xi'an, Shaanxi economic and Technological Development Zone Patentee after: HUAYI MICROELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: 710000 No. 8928, Shang Ji Road, an ecological industrial park in Xi'an, Shaanxi economic and Technological Development Zone Patentee before: XI'AN HUAYI MICROELECTRONICS Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20180803 Effective date of abandoning: 20240116 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20180803 Effective date of abandoning: 20240116 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |