一种谐振变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种谐振变换器，其包括流输入端、原边开关电路、短路保护控制电路、原边谐振电路、电流采样电路、隔离变压器、副边整流滤波电路和直流输出端，电流采样电路用于检测谐振变换器的电流信号，原边开关电路包括两组开关管，短路保护控制电路用于在检测得到的电流信号超过预设电流阈值时，控制原边开关电路的两组开关管中当前处于导通状态的一组开关管关断，同时控制当前处于关断状态的一组开关管导通，从而使流过开关管的体二极管的续流电流从开关管流过，大幅降低开关管热量。本实用新型专利技术短路保护响应速度快，对开关管余量要求低，安全可靠，适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振变换器


[0001]本技术涉及电力电子变换器
，特别是涉及一种谐振变换器。

技术介绍

[0002]现有的电源谐振变换器，在其输出端负载或者变压器短路时，基本是通过提高开关频率实现短路保护，需要在几个脉冲后才能切断开关管驱动，响应速度较慢；或者通过直接切断开关管驱动实现短路保护，由于谐振变换器中电感电流不能突变，会导致流过开关管的体二极管的电流过大引发过热，因此这样的电源谐振变换器对开关管余量要求高，开关管余量不大时，容易产生高温而烧毁开关管内的体二极管。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是针对现有电源谐振变换器短路保护的不足，提供一种短路保护响应速度快、开关管余量要求低的谐振变换器。
[0004]为达到所述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0005]本技术提供了一种谐振变换器，包括直流输入端、原边开关电路、短路保护控制电路、原边谐振电路、电流采样电路、隔离变压器、副边整流滤波电路和直流输出端，其中，
[0006]所述直流输入端用于连接直流输入源以向所述谐振变换器输入直流电压；
[0007]所述电流采样电路用于检测所述谐振变换器的电流信号，其至少包括原边电流采样电阻；
[0008]所述原边开关电路包括两组开关管，所述原边开关电路的直流输入正端与所述直流输入端的正极连接，所述原边开关电路的直流输入负端与所述直流输入端的负极连接，所述原边谐振电路的第一端与所述原边电流采样电阻的第一端连接，所述原边谐振电路与所述隔离变压器的原边绕组耦合连接，所述原边开关电路的交流输出两端分别与所述原边谐振电路的第二端、所述原边电流采样电阻的第二端连接；
[0009]所述副边整流滤波电路的交流输入两端分别与所述隔离变压器的副边绕组的两端连接，所述副边整流滤波电路的直流输出正端与所述直流输出端的正极连接，所述副边整流滤波电路的直流输出负端与所述直流输出端的负极连接；
[0010]所述直流输出端用于连接直流负载以向所述直流负载供电；
[0011]所述短路保护控制电路的输入端与所述电流采样电路连接，所述短路保护控制电路的输出端与所述原边开关电路的控制信号输入端连接，所述短路保护控制电路用于在所述电流采样电路检测得到的电流信号超过阈值电流阈值时，控制所述原边开关电路的两组开关管中当前处于导通状态的一组开关管关断，同时控制当前处于关断状态的一组开关管导通。
[0012]优选地，所述短路保护控制电路包括阈值存储器、比较器和开关逻辑控制电路，所述比较器的第一输入端与所述阈值存储器连接，所述比较器的第二输入端与所述电流采样
电路的输出端连接，所述比较器的输出端与所述开关逻辑控制电路的输入端连接，所述开关逻辑控制电路的输出端与所述原边开关电路的控制信号输入端连接。
[0013]优选地，所述电流采样电路还包括输入电流采样电阻和/或输出电流采样电阻；
[0014]所述输入电流采样电阻串联于所述原边开关电路的直流输入负端和所述直流输入端的负极之间；
[0015]所述输出电流采样电阻串联于所述副边整流滤波电路的直流输出负端和所述直流输出端的负极之间。
[0016]优选地，所述原边谐振电路为LC谐振电路、LLC谐振电路、LCC谐振电路、CLLC谐振电路或CLLLC谐振电路。
[0017]优选地，所述谐振变换器还包括副边谐振电容，所述副边谐振电容串联于所述隔离变压器的副边绕组的同名端和副边整流滤波电路的交流输入第一端之间。
[0018]优选地，所述的谐振变换器还包括副边谐振电感和副边谐振电阻；
[0019]所述副边谐振电感串联于所述隔离变压器的副边绕组的非同名端和副边整流滤波电路的交流输入第二端之间，所述副边谐振电阻串联于所述副边谐振电容和副边整流滤波电路的交流输入第一端之间。
[0020]优选地，所述原边开关电路为半桥型开关电路，所述半桥型开关电路包括第一MOSFET管和第二MOSFET管，所述第一MOSFET管的漏极与所述直流输入端的正极连接，所述第一MOSFET管的源极分别与所述第二MOSFET管的漏极、所述原边谐振电路的第二端连接，所述第二MOSFET管的源极分别与所述直流输入端的负极、所述原边电流采样电阻的第二端连接，所述第一MOSFET管的栅极和所述第二MOSFET管的栅极分别与所述短路保护控制电路的输出端连接。
[0021]优选地，所述原边开关电路为全桥型开关电路，所述全桥型开关电路包括第一MOSFET管、第二MOSFET管、第三MOSFET管和第四MOSFET管，所述第一MOSFET管的漏极和第三MOSFET管的漏极分别与所述直流输入端的正极连接，所述第一MOSFET管的源极分别与所述第二MOSFET管的漏极、所述原边谐振电路的第二端连接，所述第三MOSFET管的源极分别与所述第四MOSFET管的漏极、原边电流采样电阻的第二端连接，所述第二MOSFET管的源极和第四MOSFET管的源极分别与所述直流输入端的负极连接，所述第一MOSFET管的栅极、第二MOSFET管的栅极、第三MOSFET管的栅极和第四MOSFET管的栅极分别与所述短路保护控制电路的输出端连接。
[0022]优选地，所述副边整流滤波电路包括由4个整流二极管构成的全桥不可控整流电路和滤波电容，所述全桥不可控整流电路和滤波电容并联连接，所述全桥不可控整流电路的输入两端分别与所述隔离变压器的副边绕组的两端连接，所述全桥不可控整流电路的输出两端分别与所述直流输出端的正极、负极连接。
[0023]优选地，所述副边整流滤波电路包括由4个MOSFET管构成的全桥全控整流电路和滤波电容，所述全桥全控整流电路和滤波电容并联连接，所述全桥全控整流电路的输入两端分别与所述隔离变压器的副边绕组的两端连接，所述全桥全控整流电路的输出两端分别与所述直流输出端的正极、负极连接。
[0024]本技术的技术方案有益效果在于：
[0025]本技术的谐振变换器电路结构简单，通过配置电流采样电路实时检测谐振变
换器的电流信号，通过配置包括两组开关管的原边开关电路，并配置电流采样电路实时检测谐振变换器的电流信号，在电源谐振器所在电路出现过流或者短路时，通过短路保护控制电路切换两组开关管的通断状态，从而使断开开关管后流过开关管的体二极管的续流电流从开关管流过，从而大幅降低开关管因流过体二极管而产生的热量，限制开关管电流不冲过开关管极限。本技术短路保护响应速度快，对开关管余量要求低，安全可靠，适用范围广。
附图说明
[0026]图1是本技术实施例一公开的一种谐振变换器的电路原理框图；
[0027]图2是本技术实施例一公开的一种谐振变换器的部分电路原理图。
[0028]图3是本技术实施例一公开的一种谐振变换器的短路保护控制电路的电路原理图；
[0029]图4是本技术实施例一公开的一种谐振变换器的保护前后的主要波形图；
[0030]图5是本技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振变换器，其特征在于，包括直流输入端、原边开关电路、短路保护控制电路、原边谐振电路、电流采样电路、隔离变压器、副边整流滤波电路和直流输出端，其中，所述直流输入端用于连接直流输入源以向所述谐振变换器输入直流电压；所述电流采样电路用于检测所述谐振变换器的电流信号，其至少包括原边电流采样电阻；所述原边开关电路包括两组开关管，所述原边开关电路的直流输入正端与所述直流输入端的正极连接，所述原边开关电路的直流输入负端与所述直流输入端的负极连接，所述原边谐振电路的第一端与所述原边电流采样电阻的第一端连接，所述原边谐振电路与所述隔离变压器的原边绕组耦合连接，所述原边开关电路的交流输出两端分别与所述原边谐振电路的第二端、所述原边电流采样电阻的第二端连接；所述副边整流滤波电路的交流输入两端分别与所述隔离变压器的副边绕组的两端连接，所述副边整流滤波电路的直流输出正端与所述直流输出端的正极连接，所述副边整流滤波电路的直流输出负端与所述直流输出端的负极连接；所述直流输出端用于连接直流负载以向所述直流负载供电；所述短路保护控制电路的输入端与所述电流采样电路连接，所述短路保护控制电路的输出端与所述原边开关电路的控制信号输入端连接，所述短路保护控制电路用于在所述电流采样电路检测得到的电流信号超过预设电流阈值时，控制所述原边开关电路的两组开关管中当前处于导通状态的一组开关管关断，同时控制当前处于关断状态的一组开关管导通。2.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述短路保护控制电路包括阈值存储器、比较器和开关逻辑控制电路，所述比较器的第一输入端与所述阈值存储器连接，所述比较器的第二输入端与所述电流采样电路的输出端连接，所述比较器的输出端与所述开关逻辑控制电路的输入端连接，所述开关逻辑控制电路的输出端与所述原边开关电路的控制信号输入端连接。3.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述电流采样电路还包括输入电流采样电阻和/或输出电流采样电阻；所述输入电流采样电阻串联于所述原边开关电路的直流输入负端和所述直流输入端的负极之间；所述输出电流采样电阻串联于所述副边整流滤波电路的直流输出负端和所述直流输出端的负极之间。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的谐振变换器，其特征在于，所述原边谐振电路为LC谐振电路、LLC谐振电路、LCC谐振电路、CLLC谐振电路或CLLLC谐振电路。5.根据权利要求4所述的谐振变换器，其特征在于，还包括副边谐振电容，所述副边谐振电容串联于所述隔离变压器的副边绕组的同名端和副边整流滤波电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯帅丞，刘晓霖，徐学愚，王云鹏，
申请(专利权)人：内江市凌辉电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：