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一种用于三相LLC电路的功率拓展装置

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种用于三相LLC电路的功率拓展装置

技术领域

本发明涉及新能源领域,更具体地说,涉及一种用于三相LLC电路的功率拓展装置。

背景技术

新能源汽车,尤其是电动汽车,近期得到了前所未有的发展。为了满足电动汽车的充电需求,充电桩对充电模块的功率和可靠性方面的要求日渐增加。现有的充电模块通常会采用LLC拓扑电路。然而,在大功率应用的条件下,需要多个LLC电路进行交错并联,从而提高输出功率,减小输出纹波。然而LLC电路受谐振参数偏差影响,不同LLC电路之间会存在一定的不均流或者不均压的问题。

因此,需要一种既对LLC拓扑电路改动小,便于低成本制造和实施,同时又能够提高输出功率、实现宽范围输出,还能解决均压和/或均流问题的用于三相LLC电路的功率拓展装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种既对LLC拓扑电路改动小,便于低成本制造和实施,同时又能够提高输出功率、实现宽范围输出,还能解决均压和/或均流问题的用于三相LLC电路的功率拓展装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于三相LLC电路的功率拓展装置,包括第一全桥开关网络、第二全桥开关网络、第一谐振网络、第二谐振网络、第一变压器网络、第二变压器网络、第一整流网络和第二整流网络;所述第一变压器网络的原边依次经所述第一谐振网络和所述第一全桥开关网络连接输入电压、副边经所述第一整流网络连接负载;所述第二变压器网络的原边依次经所述第二谐振网络和所述第二全桥开关网络连接所述输入电压、副边经所述第二整流网络连接所述负载;所述第一变压器网络包括第一变压器单元、第二变压器单元和第三变压器单元,所述第二变压器网络包括第四变压器单元、第五变压器单元和第六变压器单元;所述第一变压器网络的任意两个变压器单元的副边与所述第二变压器网络中的任意一个变压器单元的副边星型连接。

优选地,所述第一全桥开关网络包括第一全桥开关单元、第二全桥开关单元和第三全桥开关单元,所述第一谐振网络包括第一谐振单元、第二谐振单元和第三谐振单元,所述第一整流网络包括第一整流单元、第二整流单元和第三整流单元;所述第二全桥开关网络包括第四全桥开关单元、第五全桥开关单元和第六全桥开关单元,所述第二谐振网络包括第四谐振单元、第五谐振单元和第六谐振单元,所述第二整流网络包括第四整流单元、第五整流单元和第六整流单元;所述第一变压器单元-所述第六变压器单元分别包括第一变压器-第六变压器。

优选地,所述第一变压器的原边第一端经所述第一谐振单元连接所述第一全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第一全桥开关单元的第二端,所述第二变压器的原边第一端经所述第二谐振单元连接所述第二全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第二全桥开关单元的第二端,所述第三变压器的原边第一端经所述第三谐振单元连接所述第三全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第三全桥开关单元的第二端,所述第四变压器的原边第一端经所述第四谐振单元连接所述第四全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第四全桥开关单元的第二端,所述第五变压器的原边第一端经所述第五谐振单元连接所述第五全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第五全桥开关单元的第二端,所述第六变压器的原边第一端经所述第六谐振单元连接所述第六全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第六全桥开关单元的第二端;所述第一变压器的副边第一端连接所述第一整流单元的第一端,所述第二变压器的副边第一端连接所述第二整流单元的第一端,所述第三变压器的副边第一端连接所述第四整流单元的第一端,所述第四变压器的副边第一端连接所述第三整流单元的第一端,所述第五变压器的副边第一端连接所述第五整流单元的第一端,所述第六变压器的副边第一端连接所述第六整流单元的第一端,所述第一变压器的副边第二端连接所述第二变压器的副边第二端和所述第四变压器的副边第二端,所述第三变压器的副边第二端连接所述第五变压器的副边第二端和所述第六变压器的副边第二端。

优选地,所述第一全桥开关网络包括第一全桥开关单元、第二全桥开关单元和第三全桥开关单元,所述第一谐振网络包括第一谐振单元、第二谐振单元和第三谐振单元,所述第一整流网络包括第一整流单元、第二整流单元和第三整流单元;所述第二全桥开关网络包括第四全桥开关单元、第五全桥开关单元和第六全桥开关单元,所述第二谐振网络包括第四谐振单元、第五谐振单元和第六谐振单元,所述第二整流网络包括第四整流单元、第五整流单元和第六整流单元;所述第一变压器单元包括第一变压器和第二变压器,所述第二变压器单元包括第三变压器和第四变压器、所述第三变压器单元包括第五变压器和第六变压器,所述第四变压器单元包括第七变压器和第八变压器,第五变压器单元包括第九变压器和第十变压器,第六变压器单元包括第十一变压器和第十二变压器。

优选地,所述第一变压器的原边第一端经所述第一谐振单元连接所述第一全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第二变压器的原边第一端,所述第二变压器的原边第二端连接所述第一全桥开关单元的第二端,所述第三变压器的原边第一端经所述第二谐振单元连接所述第二全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第四变压器的原边第一端,所述第四变压器的原边第二端连接所述第二全桥开关单元的第二端,所述第五变压器的原边第一端经所述第三谐振单元连接所述第三全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第六变压器的原边第一端,所述第六变压器的原边第二端连接所述第三全桥开关单元的第二端;所述第七变压器的原边第一端经所述第四谐振单元连接所述第四全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第八变压器的原边第一端,所述第八变压器的原边第二端连接所述第四全桥开关单元的第二端,所述第九变压器的原边第一端经所述第五谐振单元连接所述第五全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第十变压器的原边第一端,所述第十变压器的原边第二端连接所述第五全桥开关单元的第二端,所述第十一变压器的原边第一端经所述第六谐振单元连接所述第六全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述第十二变压器的原边第一端,所述第十二变压器的原边第二端连接所述第六全桥开关单元的第二端;所述第一变压器的副边第一端连接所述第一整流单元的第一端,所述第二变压器的副边第一端连接所述第一整流单元的第二端,所述第三变压器的副边第一端连接所述第二整流单元的第一端,所述第四变压器的副边第一端连接所述第二整流单元的第二端,所述第五变压器的副边第一端连接所述第三整流单元的第一端,所述第六变压器的副边第一端连接所述第三整流单元的第二端,所述第七变压器的副边第一端连接所述第四整流单元的第一端,所述第八变压器的副边第一端连接所述第四整流单元的第二端,所述第九变压器的副边第一端连接所述第五整流单元的第一端,所述第十变压器的副边第一端连接所述第五整流单元的第二端,所述第十一变压器的副边第一端连接所述第六整流单元的第一端,所述第十二变压器的副边第一端连接所述第六整流单元的第二端;所述第一变压器的副边第二端连接所述第三变压器的副边第二端和所述第七变压器的副边第二端,所述第二变压器的副边第二端连接所述第四变压器的副边第二端和所述第八变压器的副边第二端,所述第五变压器的副边第二端连接所述第九变压器的副边第二端和所述第十一变压器的副边第二端,所述第六变压器的副边第二端连接所述第十变压器的副边第二端和所述第十二变压器的副边第二端。

优选地,所述第一全桥开关网络和所述第二全桥开关网络串联在第一输入端和第二输入端之间;所述第一整流网络和所述第二整流网络并联在第一输出端和第二输出端之间。

优选地,所述第一全桥开关网络和所述第二全桥开关网络并联在第一输入端和第二输入端之间;所述第一整流网络和所述第二整流网络并联在第一输出端和第二输出端之间。

优选地,所述第一全桥开关网络和所述第二全桥开关网络并联在第一输入端和第二输入端之间;所述第一整流网络和所述第二整流网络串联在第一输出端和第二输出端之间。

优选地,所述第一全桥开关网络和所述第二全桥开关网络串联在第一输入端和第二输入端之间;所述第一整流网络和所述第二整流网络串联在第一输出端和第二输出端之间。

该三相LLC电路的功率拓展装置,一方面不会对常用的LLC半桥交错拓扑结构进行过大的调整或者而改变,因此便于低成本制造和实施,同时又能够对输出功率进行拓展,提高输出功率并适合实现宽范围输出,另一方面6个谐振腔能够达到串联时候自均压,并联时候自均流的效果,增强了可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1示出了常用的LLC半桥交错拓扑结构;

图2是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第一优选实施例的原理框图;

图3是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第二优选实施例的电路图;

图4是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第三优选实施例的电路图;

图5是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第四优选实施例的电路图;

图6是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第五优选实施例的电路图;

图7是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第六优选实施例的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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发明,并不用于限定本发明。

图1示出了常用的LLC半桥交错拓扑结构。如图1所示,在该拓扑结构中,变压器的原边和副边绕组分别采用星型接法(也可以叫做Y接法)。该结构虽然也能获得较好的均流均压效果,但是如果直接将其拓展到超大功率时,变压器的绕组接线将非常复杂,难以实现,并且半桥结构在宽输出电压范围上实际应用会带来设计上的困难。

本发明在此基础上,巧妙地提出了一种用于三相LLC电路的功率拓展装置,在图1所示的LLC半桥交错拓扑结构的基础上,提出了一种三相全桥交错的结构,包括第一全桥开关网络、第二全桥开关网络、第一谐振网络、第二谐振网络、第一变压器网络、第二变压器网络、第一整流网络和第二整流网络;所述第一变压器网络的原边依次经所述第一谐振网络和所述第一全桥开关网络连接输入电压、副边经所述第一整流网络连接负载;所述第二变压器网络的原边依次经所述第二谐振网络和所述第二全桥开关网络连接所述输入电压、副边经所述第二整流网络连接所述负载;所述第一变压器网络包括第一变压器单元、第二变压器单元和第三变压器单元,所述第二变压器网络包括第四变压器单元、第五变压器单元和第六变压器单元;所述第一变压器网络的任意两个变压器单元的副边与所述第二变压器网络中的任意一个变压器单元的副边星型连接。

该三相LLC电路的功率拓展装置,一方面不会对常用的LLC半桥交错拓扑结构进行过大的调整或者而改变,因此便于低成本制造和实施,同时又能够对输出功率进行拓展,提高输出功率并适合实现宽范围输出,另一方面6个谐振腔能够达到串联时候自均压,并联时候自均流的效果,增强了可靠性。

图2是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第一优选实施例的原理框图。如图2所示,本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置,包括全桥开关网络101、全桥开关网络201、谐振网络102、谐振网络202、变压器网络103、变压器网络203、整流网络104和整流网络204;所述变压器网络103的原边依次经所述谐振网络102和所述全桥开关网络101连接输入电压Uin、副边经所述整流网络104连接负载500;所述变压器网络203的原边依次经所述谐振网络202和所述全桥开关网络201连接所述输入电压Uin、副边经所述整流网络204连接所述负载500。在图2所示的优选实施例中,所述输入电压Uin可以是输入电容C1两端电压,所述输入电容C1的两端为第一输入端和第二输入端,所述负载500两端为第一输出端和第二输出端。

所述变压器网络103包括第一变压器单元、第二变压器单元和第三变压器单元,所述变压器网络203包括第四变压器单元、第五变压器单元和第六变压器单元。每个变压器单元可以包括一个变压器,或者两个原边绕组串联的变压器,或者原边绕组串联的多个变压器。所述变压器网络103的任意两个变压器单元的副边与所述变压器网络203中的任意一个变压器单元的副边星型连接。例如,所述第一变压器单元、第二变压器单元的副边和所述第四变压器单元的副边星型连接和/或所述第三变压器单元、第五变压器单元的副边和所述第六变压器单元的副边星型连接。当然,也可以采用其他适合的连接方式,只要能够满足所述变压器网络103的任意两个变压器单元的副边与所述变压器网络203中的任意一个变压器单元的副边星型连接即可。

在本发明的一个优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201可以串联在第一输入端和第二输入端之间;所述整流网络104和所述整流网络204并联在第一输出端和第二输出端之间。

在本发明的另一个优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在第一输入端和第二输入端之间;所述整流网络104和所述整流网络204并联在第一输出端和第二输出端之间。

在本发明的再一个优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在第一输入端和第二输入端之间;所述整流网络104和所述整流网络204串联在第一输出端和第二输出端之间。

在本发明的又一个优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在第一输入端和第二输入端之间;所述整流网络104和所述整流网络204串联在第一输出端和第二输出端之间。

在本发明的优选实施例中,所述第一变压器单元-所述第六变压器单元分别包括第一变压器-第六变压器。即,所述变压器网络103和203分别包括三个变压器。因此,对应地,所述全桥开关网络101和102可以分别包括三相全桥开关单元,即三个全桥开关单元。所述谐振网络102和202可以分别包括三相谐振单元,即三个谐振单元。所述整流网络104和204分别包括三相整流单元,即三个整流单元,每个整流单元包括两个整流二极管。

在本发明的另一优选实施例中,所述第一变压器单元-所述第六变压器单元分别包括两个原边串联的变压器。即,所述变压器网络103和203分别包括六个变压器。因此,对应地,所述全桥开关网络101和102可以分别包括三相全桥开关单元,即三个全桥开关单元。所述谐振网络102和202可以分别包括三相谐振单元,即三个谐振单元。所述整流网络104和204分别包括三相整流单元,即三个整流单元,每个整流单元包括四个整流二极管。

本发明将原有的变压器单元副边的在同一个谐振网络上进行星型连接,创造性的优化成了一个三相谐振网络的任意两个变压器单元的副边与另一个三相谐振网络的任意一个变压器副边进行星型连接,从而形成了两个谐振网络间的相互连接,这样在输入和输出分别进行串并联的时候能够达到硬件均压和均流。在此提到的星型连接方法属于业界通用的叫法,也叫Y性连接,是变压器副边绕组与整流电路间的连接方式在线路拉长后呈现的一种形状。进一步地,本发明提供的思路可以根据变压器的数量进行拓展,变压器拓展后会使得变压器设计更加容易和布局方便,整流网络的开关器件也更加容易选型。

图3是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第二优选实施例的电路图。图3示出的是两个谐振网络输入串联,两个整流网络输出并联的实施例。如图3所示,本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置,包括全桥开关网络101、全桥开关网络201、谐振网络102、谐振网络202、变压器网络103、变压器网络203、整流网络104和整流网络204。所述变压器网络103的原边依次经所述谐振网络102和所述全桥开关网络101连接正母线BUS+和N线、副边经所述整流网络104连接输出正极Vo+和输出负极Vo-。所述变压器网络203的原边依次经所述谐振网络202和所述全桥开关网络201连接N线和负母线BUS-,副边经所述整流网络204连接输出正极Vo+和输出负极Vo-。即在本实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,而所述整流网络104和所述整流网络204并联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间。负载Ro连接在输出正极Vo+和输出负极Vo-。

在本优选实施例中,全桥开关网络101包括第一全桥开关单元、第二全桥开关单元和第三全桥开关单元,即第一全桥开关单元包括开关管S11、S21、S31、S41,第二全桥开关单元包括开关管S51、S61、S71、S81,第三全桥开关单元包括开关管S91、S101、S111、S121。所述谐振网络102包括第一谐振单元、第二谐振单元和第三谐振单元,即每个谐振单元分别包括串联的电容Cr1和电感Lr1。所述谐振网络202包括第四谐振单元、第五谐振单元和第六谐振单元,即每个谐振单元分别包括串联的电容Cr2和电感Lr2。所述第一变压器单元-所述第六变压器单元分别包括第一变压器-第六变压器,即变压器T11、T21、T31、T12、T22、T32。所述整流网络104包括第一整流单元、第二整流单元和第三整流单元,即第一整流单元包括二极管D11和D41,第二整流单元包括二极管D21和D51,第三整流单元包括二极管D31和D61。所述整流网络204包括第四整流单元、第五整流单元和第六整流单元,即第四整流单元包括二极管D12和D42,第二整流单元包括二极管D22和D52,第三整流单元包括二极管D32和D62。在图3所示的优选实施例中,进一步包括输入电容C1、C2、输出电容Co1和Co2。谐振网络102和202主要作用是LLC串联谐振,实现开关器件软开关。变压器网络103和203负责隔离和电压变换调节。整流网络104和204负责功率整流作用。

如图3所示,所述变压器T11的原边第一端经所述第一谐振单元连接所述第一全桥开关单元的第一端(即开关管S11的源极和开关管S31的漏极)、原边第二端连接所述第一全桥开关单元的第二端(即开关管S21的源极和开关管S21的漏极),所述变压器T21的原边第一端经所述第二谐振单元连接所述第二全桥开关单元的第一端(即开关管S51的源极和开关管S71的漏极)、原边第二端连接所述第二全桥开关单元的第二端(即开关管S61的源极和开关管S81的漏极),所述变压器T31的原边第一端经所述第三谐振单元连接所述第三全桥开关单元的第一端(即开关管S91的源极和开关管S111的漏极)、原边第二端连接所述第三全桥开关单元的第二端(即开关管S101的源极和开关管S121的漏极),所述变压器T12的原边第一端经所述第四谐振单元连接所述第四全桥开关单元的第一端(即开关管S12的源极和开关管S32的漏极)、原边第二端连接所述第四全桥开关单元的第二端(即开关管S22的源极和开关管S42的漏极),所述变压器T22的原边第一端经所述第五谐振单元连接所述第五全桥开关单元的第一端(即开关管S52的源极和开关管S72的漏极)、原边第二端连接所述第五全桥开关单元的第二端(即开关管S62的源极和开关管S82的漏极),所述变压器T32的原边第一端经所述第六谐振单元连接所述第六全桥开关单元的第一端(即开关管S92的源极和开关管S112的漏极)、原边第二端连接所述第六全桥开关单元的第二端(即开关管S102的源极和开关管S122的漏极)。全部前述开关管的栅极连接控制信号,开关管S11、S21、S51、S61、S91、S101的漏极连接正母线BUS+,开关管S31、S41、S71、S81、S111和S121的源极连接N线,开关管S12、S22、S52、S62、S92、S102的漏极连接N线,开关管S32、S42、S72、S82、S112和S222的源极连接负母线BUS-。输入电容C1连接在正母线BUS+和N线之间,输入电容C2连接在N线和负母线BUS-之间。在本申请中,所用的开关管包括但不限于Si MOS,IGBT,GaN MOS,SiC MOS等。

所述变压器T11的副边第一端连接所述第一整流单元的第一端(即二极管D11的阳极和二极管D41的阴极),所述变压器T21的副边第一端连接所述第二整流单元的第一端(即二极管D21的阳极和二极管D51的阴极),所述变压器T31的副边第一端连接所述第四整流单元的第一端(即二极管D12的阳极和二极管D42的阴极),所述变压器T12的副边第一端连接所述第三整流单元的第一端(即二极管D31的阳极和二极管D61的阴极),所述变压器T22的副边第一端连接所述第五整流单元的第一端(即二极管D22的阳极和二极管D52的阴极),所述变压器T32的副边第一端连接所述第六整流单元的第一端(即二极管D32的阳极和二极管D62的阴极),所述变压器T11的副边第二端连接所述变压器T21的副边第二端和所述变压器T12的副边第二端,所述变压器T31的副边第二端连接所述变压器T22的副边第二端和所述变压器T32的副边第二端。二极管D11、D21和D31的阴极以及二极管D12、D22和D32的阴极连接输出正极Vo+,二极管D41、D51和D61的阳极以及二极管D42、D52和D62的阳极连接输出负极Vo-。输出电容Co1和Co2分别连接在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间。

在本发明的另一优选实施例中,二极管整流网络还可以采用开关管整流网络替代。在此,整流网络104和204可以采用Si MOS,IGBT,GaN MOS,SiC MOS,肖特基二极管,SIC二极管等。

在本优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204并联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间;变压器网络103和203的所述变压器T11的副边第二端连接所述变压器T21的副边第二端和所述变压器T12的副边第二端,所述变压器T31的副边第二端连接所述变压器T22的副边第二端和所述变压器T32的副边第二端。因为变压器网络103的任意两个变压器副边与变压器网络203的任意一个变压器副边进行星型连接,保证了所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联可以实现电压均衡,所述整流网络104和所述整流网络204并联可以达到电流均衡。

本发明提供了一种用于三相LLC电路的功率拓展装置,在原有三相半桥交错LLC的基础上面,创新型的给出了三相全桥交错LLC的拓扑改进思路,提出了一种三相全桥交错的结构,一方面功率进行了拓展,更加适用于宽范围的输出,另一方面通过变压器副边星型连接的变化,使得本拓扑的各相有较强的自均压均流能力,简化了硬件设计,也能提高可靠性,6个谐振腔能够达到串联时候自均压,并联时候自均流的效果,增强了可靠性和易于硬件设计。

该三相LLC电路的功率拓展装置,一方面不会对常用的LLC半桥交错拓扑结构进行过大的调整或者而改变,因此便于低成本制造和实施,同时又能够对输出功率进行拓展,提高输出功率并适合实现宽范围输出,另一方面6个谐振腔能够达到串联时候自均压,并联时候自均流的效果,增强了可靠性。

图4是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第三优选实施例的电路图。图4示出的是两个谐振网络输入并联,两个整流网络输出并联的实施例。因此,在图4所示的优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,且所述整流网络104和所述整流网络204并联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间。

图4所示实施例的连接关系与图3所示类似,区别仅在于,开关管S11、S21、S51、S61、S91、S101的漏极连接正母线BUS+,开关管S31、S41、S71、S81、S111和S121的源极连接负母线BUS-。开关管S12、S22、S52、S62、S92、S102的漏极连接正母线BUS+,开关管S32、S42、S72、S82、S112和S222的源极连接负母线BUS-。输入电容C1和C2串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间。

在本优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204并联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间;变压器网络103和203的所述变压器T11的副边第二端连接所述变压器T21的副边第二端和所述变压器T12的副边第二端,所述变压器T31的副边第二端连接所述变压器T22的副边第二端和所述变压器T32的副边第二端。因为变压器网络103的任意两个变压器副边与变压器网络203的任意一个变压器副边进行星型连接,保证了所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联可以实现电流均衡,所述整流网络104和所述整流网络204并联可以达到电流均衡。

图5是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第四优选实施例的电路图。图5示出的是两个谐振网络输入并联,两个整流网络输出串联的实施例。因此,在图5所示的优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,且所述整流网络104和所述整流网络204串联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间。其输入的具体连接关系可以参考图4所述,在此就不再累述了。其输出部分的连接关系与图3所示类似,区别仅在于,二极管D11、D21和D31的阴极连接输出正极Vo+的输出电容Co1的第一端。输出电容Co1的第二端连接输出电容Co2的第一端以及二极管D41、D51和D61的阳极和二极管D12、D22和D32的阴极。二极管D42、D52和D62的阳极连接输出负极Vo-和输出电容Co2的第二端。

在本优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204串联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间;变压器网络103和203的所述变压器T11的副边第二端连接所述变压器T21的副边第二端和所述变压器T12的副边第二端,所述变压器T31的副边第二端连接所述变压器T22的副边第二端和所述变压器T32的副边第二端。因为变压器网络103的任意两个变压器副边与变压器网络203的任意一个变压器副边进行星型连接,保证了所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联可以实现电流均衡,所述整流网络104和所述整流网络204串联可以达到电压均衡。

图6是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第五优选实施例的电路图。图6示出的是两个谐振网络输入串联,两个整流网络输出串联的实施例。因此,在图6所示的优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,且所述整流网络104和所述整流网络204串联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间。其输入和输出的具体连接关系可以分别参考图3和图5,在此就不再累述了。

在本优选实施例中,所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204串联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间;变压器网络103和203的所述变压器T11的副边第二端连接所述变压器T21的副边第二端和所述变压器T12的副边第二端,所述变压器T31的副边第二端连接所述变压器T22的副边第二端和所述变压器T32的副边第二端。因为变压器网络103的任意两个变压器副边与变压器网络203的任意一个变压器副边进行星型连接,保证了所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联可以实现电压均衡,所述整流网络104和所述整流网络204串联可以达到电压均衡。

图7是本发明的用于三相LLC电路的功率拓展装置的第六优选实施例的电路图。在图7所示的优选实施例中,采用是图6类似的所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204串联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间的设计方式,其与图6所示的实施例的区别在于,每个变压器单元包括两个原边串联的变压器,即变压器的数量由原来的6个扩展到12个,因此对应的整流单元分别包括四个整流管,即整流网络104和204各自是由两个三相桥式整流电路并联组成,即第一整流单元包括二极管D11、D41、D71和D101,第二整流单元包括二极管D21、D51、D81和D111,第三整流单元包括二极管D31、D61、D91和D121。所述整流网络204包括第四整流单元、第五整流单元和第六整流单元,即第四整流单元包括二极管D12、D42、D72和D102,第二整流单元包括二极管D22、D52、D82和D112,第三整流单元包括二极管D32、D62、D92和D122。

如图7所示,变压器网络103包括变压器T11、T21、T31、T41、T51、T61、T12、T22、T32、T42、T52、T62。与图6所示实施例类似,所述变压器T11的原边第一端经所述第一谐振单元连接所述第一全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述变压器T21的原边第一端,所述变压器T21的原边第二端连接所述第一全桥开关单元的第二端,所述变压器T31的原边第一端经所述第二谐振单元连接所述第二全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述变压器T41的原边第一端,所述变压器T41的原边第二端连接所述第二全桥开关单元的第二端,所述变压器T51的原边第一端经所述第三谐振单元连接所述第三全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述变压器T61的原边第一端,所述变压器T61的原边第二端连接所述第三全桥开关单元的第二端;所述变压器T12的原边第一端经所述第四谐振单元连接所述第四全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述变压器T22的原边第一端,所述变压器T22的原边第二端连接所述第四全桥开关单元的第二端,所述变压器T32的原边第一端经所述第五谐振单元连接所述第五全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述变压器T42的原边第一端,所述变压器T42的原边第二端连接所述第五全桥开关单元的第二端,所述变压器T52的原边第一端经所述第六谐振单元连接所述第六全桥开关单元的第一端、原边第二端连接所述变压器T62的原边第一端,所述变压器T62的原边第二端连接所述第六全桥开关单元的第二端。第一到第六全桥开关单元的构造可以参照图6所示实施例,在此不再累述了。

所述变压器T11的副边第一端连接所述第一整流单元的第一端(即二极管D11的阳极和二极管D41的阴极),所述变压器T21的副边第一端连接所述第一整流单元的第二端(即二极管D71的阳极和二极管D101的阴极),所述变压器T31的副边第一端连接所述第二整流单元的第一端(即二极管D21的阳极和二极管D51的阴极),所述变压器T41的副边第一端连接所述第二整流单元的第二端(即二极管D81的阳极和二极管D111的阴极),所述变压器T51的副边第一端连接所述第四整流单元的第一端(即二极管D12的阳极和二极管D42的阴极),所述变压器T61的副边第一端连接所述第四整流单元的第二端(即二极管D7的阳极和二极管D102的阴极),所述变压器T12的副边第一端连接所述第三整流单元的第一端(即二极管D31的阳极和二极管D61的阴极),所述变压器T22的副边第一端连接所述第三整流单元的第二端(即二极管D91的阳极和二极管D121的阴极),所述变压器T32的副边第一端连接所述第五整流单元的第一端(即二极管D22的阳极和二极管D52的阴极),所述变压器T42的副边第一端连接所述第五整流单元的第二端(即二极管D82的阳极和二极管D112的阴极),所述变压器T52的副边第一端连接所述第六整流单元的第一端(即二极管D32的阳极和二极管D62的阴极),所述变压器T62的副边第一端连接所述第六整流单元的第二端(即二极管D92的阳极和二极管D122的阴极)。

所述变压器T11的副边第二端连接所述变压器T31的副边第二端和所述变压器T12的副边第二端,所述变压器T21的副边第二端连接所述变压器T41的副边第二端和所述变压器T22的副边第二端,所述变压器T51的副边第二端连接所述变压器T32的副边第二端和所述变压器T52的副边第二端,所述变压器T61的副边第二端连接所述变压器T42的副边第二端和所述变压器T62的副边第二端。

与图6所示的优选实施例类似,变压器网络103的任意原边串联的2组变压器的副边与变压器网络203的任意一组原边串联的变压器的副边进行星型连接,保证了所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联可以实现电压均衡,所述整流网络104和所述整流网络204串联可以达到电压均衡。

在本发明的进一步的优选实施例中,也可以如图3所示,将电路设计成所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204并联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间;保证所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201串联可以实现电压均衡,所述整流网络104和所述整流网络204并联可以达到电流均衡。

在本发明的进一步的优选实施例中,也可以如图4所示,将电路设计成所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204并联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间,保证所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联可以实现电流均衡,所述整流网络104和所述整流网络204并联可以达到电流均衡。

在本发明的进一步的优选实施例中,也可以如图5所示,将电路设计成所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联在正母线BUS+和负母线BUS-之间,所述整流网络104和所述整流网络204串联在输出正极Vo+和输出负极Vo-之间;保证所述全桥开关网络101和所述全桥开关网络201并联可以实现电流均衡,所述整流网络104和所述整流网络204串联可以达到电压均衡。

基于本发明的教导,本领域技术人员能够实时这些构造,在此就不再累述了。进一步地,这一组实施例可以拓展变压器数量,从而进一步地对输出功率进行拓展,提高输出功率并适合实现宽范围输出。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外,针对特定情形或材料,可以对本发明做各种修改,而不脱离本发明的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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