一種LLC變換輸出的高低壓切換電路的製作方法
2023-05-31 09:23:07
本發明涉及LLC變換器的輸出控制技術領域，具體涉及一種LLC變換輸出的高低壓切換電路。
背景技術：
目前，為了配套「零排放、零汙染」的新能源汽車，國家電網公司大力推動電動汽車充電站的發展，大功率充電機對可靠性、功率密度等提出了極高的要求。DC/DC變換使用較多的為LLC諧振變換拓撲和移相全橋變換拓撲，移相全橋ZVS由於原邊要加諧振電感，從而失去了有效的佔空比，其副邊的二極體存在很大的反向恢復損耗，功率密度及效率很難大幅度的提高。LLC變換器拓撲由於其原可以實現ZVS，副邊整流二極體可以實現ZCS，所以LLC變換器以其高頻化、高效率、高功率密度等特點得到了廣泛的應用。
然而LLC變換器，如圖1所示，當輸入電壓Vin為定值時，其輸出電壓V0是固定值，當需要較大的電壓時便不能滿足需求。公開號為CN105576980A的專利文件公開了一種電流饋電變換器，採用兩個變壓器，並將兩個整流器的直流側串聯，這樣雖然可以提供較大的輸出電壓，但是電壓依然是固定的，不能根據需求進行調節。
技術實現要素：
本發明提供一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，用於解決上述LLC變換器的輸出電壓不可調的問題。
一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，包括輸出端、n個變壓器副邊和n個整流器，其中n大於1；第n個變壓器副邊的兩端連接第n整流器的交流側；第m個整流器直流側的低壓端連接第m+1個整流器直流側的高壓端，其中0<m<n；還包括選擇開關，用於通過選擇接入輸出端整流器的數量調節輸出端的輸出電壓的大小。
本發明提供的一種LLC變換輸出高低壓切換電路，設有多個變壓器副邊，每個變壓器副邊均設有一個整流器，並且這些整流器的直流側串聯在一起；選擇開關通過控制接入輸出端的整流器的數量，能夠調節輸出端輸出電壓的大小，從而解決了LLC變換器輸出電壓不可調的問題。
進一步的，所述選擇開關設有信號輸入埠，用於接收選擇開關的控制信號。通過控制信號控制整流器接入輸出端的數量和接入方式，方便使用者進行操作。
進一步的，當n＝2時，所述選擇開關為單刀雙擲繼電器；所述單刀雙擲繼電器的兩個動點分別連接兩個整流器直流側的高壓端，單刀雙擲繼電器的靜點和第2個整流器直流側的低壓端連接輸出端，信號輸入埠連接所述單刀雙擲繼電器的線圈。
進一步的，所述選擇開關包括n+1和單刀雙擲開關，每個單刀雙擲開關的兩個動點分別連接輸出端，第m個單刀雙擲的靜點連接第m個整流器直流側的高壓端，第n+1個單刀雙擲開關的靜點連接第n個整流器直流側的低壓端。採用多個單刀雙擲開關組成的選擇開關，不僅能夠實現輸出電壓大小的調節，還能調節輸出電壓的正負，並且當某個整流器或者感應線圈損壞時，只需不選擇相應的整流器即可，從而提高了本發明的適用性。
進一步的，所述n個變壓器副邊為同一個變壓器的副邊。將n個線圈設置在同一個變壓器中，有利於LLC變換輸出高低壓切換電路的實施，增強可行性。
進一步的，所述輸出端設有濾波電容器。通過設置濾波電容器能夠保證輸出端輸出電壓的質量。
附圖說明
圖1為現有技術中LLC電路的結構圖；
圖2為實施例1中LLC變換輸出的高低壓切換電路的原理圖；
圖3為實施例2中LLC變換輸出的高低壓切換電路的原理圖。
具體實施方式
本發明提供一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，用於解決LLC變換器的輸出電壓不可調的問題。
一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，包括輸出端、n個變壓器副邊和n個整流器，其中n大於1；第n個變壓器副邊的兩端連接第n整流器的交流側；第m個整流器直流側的低壓端連接第m+1個整流器直流側的高壓端，其中0<m<n；還包括選擇開關，用於通過選擇接入輸出端整流器的數量調節輸出端的輸出電壓的大小。
本發明提供的一種LLC變換輸出高低壓切換電路，設有多個變壓器副邊，每個變壓器副邊均設有一個整流器，並且這些整流器的直流側串聯在一起；選擇開關通過控制接入輸出端的整流器的數量，能夠調節輸出端輸出電壓的大小，從而解決了LLC變換器輸出電壓不可調的問題。
下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
實施例1：
本實施例所提供的一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，其原理圖如圖2所示，其中T為變壓器，開關管Q1、Q2、Q3和Q4構成橋式逆變電路，該逆變電路的交流側通過電容Cr和電感Lr串聯而成的震蕩電路連接變壓器T的原邊。變壓器T的副邊有兩個線圈，其中第一個線圈的二次側連接由二極體D1、D2、D3和D4組成的第一整流器的交流側，第二個線圈的二次側連接由二極體D5、D6、D7和D8組成的第二整流器的交流側。在本實施例中，選擇開關採用單刀雙擲繼電器REL，其靜點4連接輸出端V+，動點1連接第一整流器直流側的高壓端，動點2連接第二整流器直流側的高壓端，輸出端V-連接第二整流器直流側的低壓端，繼電器的線圈部分一端通過上拉電阻連接12V電源，另一端連接信號輸電埠，用於接收控制信號RELAY。輸出端V+和輸出端V-之間設有濾波電容器C1.
本實施例所提供的一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，通過控制信號RELAY控制單刀雙擲開關的投切方向。設第一整流器直流側輸出的電壓為V1，第二整流器直流側輸出的電壓為V2，當繼電器REL連接到動點1時，輸出端輸出的電壓為V1+V2；當繼電器REL連接到動點2時，輸出端輸出的電壓為V2，以此可以調節輸出端輸出不同的電壓。
實施例2
本實施例所提供的一種LLC變換輸出的高低壓切換電路，其原理圖如圖3所示，其電路結構與實施例1所提供的LLC變換輸出的高低壓切換電路相同，不同點在於本實施例中選擇開關採用開關K。選擇開關K包括三個單刀雙擲開關，其靜點分別為觸點11，觸點21和觸點31，第一個單刀雙擲開關的動點為觸點12和觸點13，第二個單刀雙擲開關的動點為觸點22和觸點23，第三個單刀雙擲開關的動點為觸點32和觸點33。其中觸點11，21和31分別連接第一整流器直流側的高壓端，第二整流器直流側的高壓端和第二整流器直流側的低壓端；每個單刀雙擲開關的兩個動點都分別連接兩個輸出端V+和V-。選擇開關K上還設有信號輸入端，通過向信號輸入接口發送相應的信號，能夠控制不同的觸點閉合，對輸出端的輸出電壓進行調節。
設第一整流器直流側輸出的電壓為V1，第二整流器直流側輸出的電壓為V2，則當控制觸點11和觸點12閉合，觸點21和觸點23閉合時，輸出端輸出的電壓為V1；當控制觸點11和觸點12閉合，觸點31和觸點33閉合時，輸出端輸出的電壓為V1+V2；當控制觸點31和觸點32閉合，觸點11和觸點13閉合時，輸出端輸出的電壓為-V1-V2；以此可以調節輸出端電壓的大小和正負。
在本實施例中，選擇開關K根據信號輸入接口接收到的信號控制輸出電壓；作為其他實施方式，可以不設置信號輸入接口，而設置手動開關，當需要得到某個電壓值時，通過手動開關選擇相應的開關閉合即可。
在本實施例中，兩個變壓器的副邊為同一個變壓器副邊的副邊；作為其他實施方式，為了維修的方便，可以採用多個變壓器，這些變壓器的原邊並聯。
以上給出了本發明涉及的具體實施方式，但本發明不局限於所描述的實施方式。在本發明給出的思路下，採用對本領域技術人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術手段進行變換、替換、修改，並且起到的作用與本發明中的相應技術手段基本相同、實現的發明目的也基本相同，這樣形成的技術方案是對上述實施例進行微調形成的，這種技術方案仍落入本發明的保護範圍內。