一种谐振电路及双向谐振电路变换器制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种谐振电路及双向谐振电路变换器，用以实现电路在正向工作和反向工作时，具有相似的增益特性，且能够在双向范围内进行增益调节。该电路包括：输入端口、输出端口、以及连接输入端口和输出端口之间、且依次连接形成闭合回路的第一谐振支路、第二谐振支路和第三谐振支路，其中，第一谐振支路的第一端与输入端口的第一端连接，第一谐振支路的第二端与输入端口的第二端连接；第二谐振支路连接在第一谐振支路的第一端与第三谐振支路的第一端之间，和/或连接在第一谐振支路的第二端和第三谐振支路的第二端之间；第三谐振支路的第一端与输出端口的第一端连接，第三谐振支路的第二端与输出端口的第二端连接。

A resonant circuit and bi-directional resonant circuit converter

【技术实现步骤摘要】
一种谐振电路及双向谐振电路变换器
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种谐振电路及双向谐振电路变换器。
技术介绍
双向直流-直流(Bi-DC/DC)变换器在新能源领域有非常广泛的应用前景，新能源电动车充放电、电池化成与分容、动力电池生产测试、电池/光伏模拟系统、以及新兴的储能行业，都有应用Bi-DC/DC变换器的需求。随着技术的不断发展，宽范围高增益的Bi-DC/DC变换器是未来的技术发展趋势，也是电力行业对Bi-DC/DC变换器的需求升级。因此，宽范围高增益的Bi-DC/DC变换器成为最近几年科研领域的热门话题。现有技术中，传统的LLC谐振变换器广泛应用于DC/DC变换器中，通过调节谐振腔的工作频率，改变谐振腔的阻抗特征，从而改变谐振腔输出电压的幅值，其中，谐振腔输出电压的幅值可以大于输入电压的幅值，也可以小于或等于输入电压的幅值，因此，使用LLC谐振变换器可以使输出电压具备一定范围内的调节能力。由于LLC谐振变换器的谐振腔电路是不对称的，正向工作时，谐振腔电路的增益可以大于1，但是，在反向工作时，谐振腔电路的增益最大不超过1。因此，将LLC谐振变换器应用于Bi-DC/DC变换器时，正向工作时，Bi-DC/DC变换器的增益可以大于1，但是，在反向工作时，Bi-DC/DC变换器的增益小于1，电路的增益特性呈现出衰减的特性，无法实现双向范围调节。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种谐振电路及双向谐振电路变换器，实现电路在正向工作和反向工作时，具有相似的增益特性，且能够在双向范围内进行增益调节。第一方面，本专利技术实施例提供一种谐振电路，该电路包括：输入端口、输出端口、以及连接输入端口和输出端口之间、且依次连接形成闭合回路的第一谐振支路、第二谐振支路和第三谐振支路，其中，第一谐振支路的第一端与输入端口的第一端连接，第一谐振支路的第二端与输入端口的第二端连接；第二谐振支路连接在第一谐振支路的第一端与第三谐振支路的第一端之间，和/或连接在第一谐振支路的第二端和第三谐振支路的第二端之间；第三谐振支路的第一端与输出端口的第一端连接，第三谐振支路的第二端与输出端口的第二端连接。在一种可能的实施方式中，第一谐振支路包括串联连接的第一电感和第一电容，第二谐振支路包括串联连接的第二电感和第二电容，第三谐振支路包括串联连接的第三电感和第三电容。在一种可能的实施方式中，第一电感的电感值与第三电感的电感值相同，第一电容的电容值与第三电容的电容值相同。在一种可能的实施方式中，第二电感和第二电容连接在第一谐振支路的第一端与第三谐振支路的第一端之间；或者第二电感和第二电容连接在第一谐振支路的第二端与第三谐振支路的第二端之间；或者第二电感连接在第一谐振支路的第一端与第三谐振支路的第一端之间，第二电容连接在第一谐振支路的第二端与第三谐振支路的第二端之间；或者第二电感连接在第一谐振支路的第二端与第三谐振支路的第二端之间，第二电容连接在第一谐振支路的第一端与第三谐振支路的第一端之间。在一种可能的实施方式中，电路还包括：并联连接于第二电容两端的直流电压源和第四电容，直流电压源与第四电容串联连接。在一种可能的实施方式中，电路还包括：并联在输入端口和第一谐振支路之间的第一变压器，和/或并联在输出端口和第三谐振支路之间的第二变压器。第二方面，本专利技术实施例提供一种双向谐振电路变换器，包括：依次连接的第一整流电路、谐振电路、第二整流电路，其中，谐振电路为第一方面提供的谐振电路。在一种可能的实施方式中，第一整流电路包括：并联连接的第一整流桥臂和第二整流桥臂，第一整流桥臂的中点和第二整流桥臂的中点分别与谐振电路的输入端口的两个端点连接。在一种可能的实施方式中，第一整流电路包括：并联连接的第三整流桥臂，第三整流桥臂的中点和第三整流桥臂与电源负极连接的节点，分别与谐振电路的输入端口的两个端点连接。在一种可能的实施方式中，第二整流电路包括：并联连接的第四整流桥臂和第五整流桥臂，第四整流桥臂的中点和第五整流桥臂的中点分别与谐振电路的输出端口的两个端点连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术实施例提供的谐振电路，在电路结构上完全对称，实现电路在正向工作和反向工作时，具有相似的增益特性，且能够在双向范围内进行增益调节，相比传统的LLC电路而言，解决了传统LLC电路的反向增益不能大于1的问题，并且，在相同的工作频率范围内，本专利技术实施例提供的双向谐振电路变换器，能够实现更高的增益，因此，双向谐振电路变换器的开关器件工作在较窄的开关频率范围内，在工作过程中的开关损耗相对稳定，同时也方便选择合适的滤波器消除双向谐振电路变换器的电路波纹。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中LLC谐振电路的增益特性曲线示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种谐振电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一谐振电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一谐振电路的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的再一谐振电路的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的再一谐振电路的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的再一谐振电路的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的再一谐振电路的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的再一谐振电路的结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的再一谐振电路的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的一种工作频率-电路增益曲线示意图；图12为本专利技术实施例提供的另一工作频率-电路增益曲线示意图；图13为本专利技术实施例提供的又一工作频率-电路增益曲线示意图；图14为本专利技术实施例提供的再一工作频率-电路增益曲线示意图；图15为本专利技术实施例提供的再一工作频率-电路增益曲线示意图；图16为本专利技术实施例提供的再一工作频率-电路增益曲线示意图；图17为本专利技术实施例提供的再一工作频率-电路增益曲线示意图；图18为本专利技术实施例提供的一种双向谐振电路变换器的结构示意图；图19为本专利技术实施例提供的另一双向谐振电路变换器的结构示意图；图20为本专利技术实施例提供的又一双向谐振电路变换器的结构示意图；图21为本专利技术实施例提供的再一双向谐振电路变换器的结构示意图；图22为本专利技术实施例提供的再一双向谐振电路变换器的结构示意图；图23为本专利技术实施例提供的再一双向谐振电路变换器的结构示意图；图24为本专利技术实施例提供的再一双向谐振电路变换器的结构示意图；图25为本专利技术实施例提供的再一双向谐振电路变换器的结构示意图；图26为本专利技术实施例提供的再一双向谐振电路变换器的结构示意图；图27为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐振电路，其特征在于，包括：输入端口、输出端口、以及连接所述输入端口和所述输出端口之间、且依次连接形成闭合回路的第一谐振支路、第二谐振支路和第三谐振支路，其中，/n所述第一谐振支路的第一端与所述输入端口的第一端连接，所述第一谐振支路的第二端与所述输入端口的第二端连接；/n所述第二谐振支路连接在所述第一谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端之间，和/或连接在所述第一谐振支路的第二端和所述第三谐振支路的第二端之间；/n所述第三谐振支路的第一端与所述输出端口的第一端连接，所述第三谐振支路的第二端与所述输出端口的第二端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种谐振电路，其特征在于，包括：输入端口、输出端口、以及连接所述输入端口和所述输出端口之间、且依次连接形成闭合回路的第一谐振支路、第二谐振支路和第三谐振支路，其中，
所述第一谐振支路的第一端与所述输入端口的第一端连接，所述第一谐振支路的第二端与所述输入端口的第二端连接；
所述第二谐振支路连接在所述第一谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端之间，和/或连接在所述第一谐振支路的第二端和所述第三谐振支路的第二端之间；
所述第三谐振支路的第一端与所述输出端口的第一端连接，所述第三谐振支路的第二端与所述输出端口的第二端连接。


2.根据权利要求1所述的谐振电路，其特征在于，所述第一谐振支路包括串联连接的第一电感和第一电容，所述第二谐振支路包括串联连接的第二电感和第二电容，所述第三谐振支路包括串联连接的第三电感和第三电容。


3.根据权利要求2所述的谐振电路，其特征在于，所述第一电感的电感值与所述第三电感的电感值相同，所述第一电容的电容值与所述第三电容的电容值相同。


4.根据权利要求2所述的谐振电路，其特征在于，
所述第二电感和所述第二电容连接在所述第一谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端之间；或者
所述第二电感和所述第二电容连接在所述第一谐振支路的第二端和所述第三谐振支路的第二端之间；或者
所述第二电感连接在所述第一谐振支路的第一端与所述第三谐振支路的第一端之间，所述第二电容连接在所述第一谐振支路的第二端与所述第三谐振支路的第二端之间；或者
所述第二电感...

【专利技术属性】
技术研发人员：石伟，肖正虎，刘中伟，杜文平，
申请(专利权)人：西安图为软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61