專利名稱:一種llc電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種LLC電路，本實(shí)用新型采用兩個(gè)變壓器代替原來的一個(gè)變壓器，兩個(gè)變壓器的原邊繞組并聯(lián)等效于單變壓器原邊繞組分成兩個(gè)并聯(lián)的原邊繞組，由于兩個(gè)并聯(lián)的原邊繞組具有均分電流的作用，所以使得原來流經(jīng)一個(gè)原邊繞組的電流分開流入兩個(gè)繞組，因此流入一個(gè)原邊繞組的電流變小，所以現(xiàn)有原邊繞組的線徑變小，同時(shí)，原來單變壓器的熱量分散到兩個(gè)變壓器，由于兩個(gè)變壓器相對(duì)于一個(gè)變壓器而言增大了散熱面積，所以可有效降低變壓器的溫度。并且，由于流經(jīng)原邊繞組的電流減小，所以磁芯的窗口面積變小，使得LLC變壓器的高度降低。所以本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)降低LLC電路溫度和高度的目的。
【專利說明】一種LLC電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種LLC電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前大功率的電源都會(huì)選擇LLC電路結(jié)構(gòu)，如圖1所示為現(xiàn)有的LLC電路，由圖1中可看出傳統(tǒng)LLC電路中的變壓器采用單變壓器設(shè)計(jì)，單變壓器的原邊一個(gè)繞組，副邊兩個(gè)繞組，原邊繞組和副邊繞組之間采用單磁芯設(shè)計(jì)。
[0003]現(xiàn)有LLC變壓器采用單變壓器設(shè)計(jì)，由于電源的功率較大，流經(jīng)原邊繞組和副邊繞組的電流也較大，導(dǎo)致單變壓器的原邊繞組需要采用線徑較大的銅線以及窗口面積較大的磁芯來承載較大的電流，較大的線徑和較大的窗口面積增加了 LLC變壓器的高度及漏感，導(dǎo)致LLC變壓器難于應(yīng)用在高度受限的場(chǎng)合。此外，LLC變壓器在工作時(shí)溫度較高，這限制了 LLC電路在大功率電源中的使用。
[0004]所以現(xiàn)在需要一種LLC電路來降低現(xiàn)有技術(shù)中LLC變壓器在工作時(shí)溫度較高的問題并且降低LLC變壓器高度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供了一種LLC電路，本申請(qǐng)能夠降低現(xiàn)有技術(shù)中LLC變壓器在工作時(shí)溫度較高的問題并且降低LLC變壓器高度，使LLC電路能夠在大功率電源中的使用。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)手段:
[0007]一種LLC電路，包括:
[0008]相互并聯(lián)的第一變壓器和第二變壓器，第一開關(guān)管，第二開關(guān)管，諧振電容，諧振電感，第一二極管和第二二極管；
[0009]所述第一開關(guān)管的漏極與電源正極相連，所述第一開關(guān)管的源極與所述第二開關(guān)管的漏極相連，所述第二開關(guān)管的源極與電源負(fù)極相連，所述諧振電感的第一端與所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)相連，所述諧振電容的第一端與所述電源負(fù)極相連，所述諧振電感的第二端與所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第一端相連，所述諧振電容的第二端與所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第二端相連，所述第一變壓器和所述第二變壓器的副邊繞組采用中心抽頭方式連接，所述第一二極管與所述第一變壓器的副邊繞組的第一端相連，所述第二二極管與所述第二變壓器副邊繞組的第二端相連。
[0010]優(yōu)選的，所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第一端為同名端，所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第二端為異名端，所述第一變壓器的副邊繞組的第一端為同名端，所述第二變壓器副邊繞組的第二端為異名端；或
[0011]所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第一端為異名端，所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第二端為同名端，所述第一變壓器的副邊繞組的第一端為異名端，所述第二變壓器副邊繞組的第二端為同名端。
[0012]優(yōu)選的，所述第一二極管與所述第一變壓器的副邊繞組的同名端相連，所述第二二極管與所述第二變壓器的異名端相連包括:
[0013]所述第一二極管的正極與所述第一變壓器副邊繞組的同名端相連；
[0014]所述第二二極管的正極與所述第二變壓器副邊繞組的異名端相連；
[0015]所述第一二極管的負(fù)極和所述第二二極管的負(fù)極相連；
[0016]兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)與所述第一二極管的負(fù)極之間連接負(fù)載。
[0017]優(yōu)選的，還包括:
[0018]電解電容；
[0019]所述電解電容的正極與所述第一二極管的負(fù)極相連，所述電解電容的負(fù)極與兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)相連。
[0020]優(yōu)選的，所述第一二極管與所述第一變壓器的副邊繞組的同名端相連，所述第二二極管與所述第二變壓器的異名端相連包括:
[0021]所述第一二極管的負(fù)極與所述第一變壓器副邊繞組的同名端相連；
[0022]所述第二二極管的負(fù)極與所述第二變壓器副邊繞組的異名端相連；
[0023]所述第一二極管的正極和所述第二二極管的正極相連；
[0024]兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)與所述第二二極管的正極之間連接負(fù)載。
[0025]優(yōu)選的，還包括:
[0026]電解電容；
[0027]所述電解電容的正極與兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)相連，所述電解電容的負(fù)極與所述第二二極管的正極相連。
[0028]優(yōu)選的，還包括:
[0029]與所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的柵極相連的驅(qū)動(dòng)電路。
[0030]優(yōu)選的，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管為MOS管。
[0031 ] 優(yōu)選的，所述第一變壓器和所述第二變壓器匝數(shù)相同，且與副邊繞組的匝比相同。
[0032]本實(shí)用新型提供了一種LLC電路，本實(shí)用新型采用兩個(gè)變壓器代替原來的一個(gè)變壓器，兩個(gè)變壓器的原邊繞組并聯(lián)等效于單變壓器原邊繞組分成兩個(gè)并聯(lián)的原邊繞組，由于兩個(gè)并聯(lián)的原邊繞組具有均分電流的作用，所以使得原來流經(jīng)一個(gè)原邊繞組的電流分開流入兩個(gè)繞組，因此流入一個(gè)原邊繞組的電流變變小，所以現(xiàn)有原邊繞組的線徑變小，同時(shí)，原來單變壓器的熱量分散到兩個(gè)變壓器，由于兩個(gè)變壓器相對(duì)于一個(gè)變壓器而言增大了散熱面積，所以可有效降低變壓器的溫度，進(jìn)而降低LLC電路的溫度。并且，由于流經(jīng)原邊繞組的電流減小，所以磁芯的窗口面積變小，使得LLC變壓器的高度降低。
[0033]此外，由于本實(shí)用新型降低了流經(jīng)原邊繞組的電流，所以還可以有效減小趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)引起的損耗，從而可以降低LLC電路的總損耗。

【附圖說明】

[0034]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中公開的一種LLC電路電路圖；
[0036]圖2a_2b為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種LLC電路電路圖；
[0037]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的又一種LLC電路電路圖；
[0038]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的又一種LLC電路電路圖；
[0039]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種LLC電路中變壓器的原邊繞組的電流示意圖；
[0040]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的又一種LLC電路中變壓器的原邊繞組的電流示意圖；
[0041]圖7為現(xiàn)有技術(shù)中LLC電路中變壓器的原邊繞組的電流示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0043]如圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種LLC變壓器，包括:
[0044]相互并聯(lián)的第一變壓器BI和第二變壓器B2，第一開關(guān)管Q1，第二開關(guān)管Q2，諧振電容C，諧振電感L，第一二極管Dl和第二二極管D2 ；
[0045]所述第一開關(guān)管Ql的漏極與電源正極相連，所述第一開關(guān)管Ql的源極與所述第二開關(guān)管Q2的漏極相連，所述第二開關(guān)管Q2的源極與電源負(fù)極相連，所述諧振電感L的第一端與所述第一開關(guān)管Ql和所述第二開關(guān)管Q2的公共連接點(diǎn)相連，所述諧振電容C的第一端與所述電源負(fù)極相連，所述諧振電感L的第二端與所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的原邊繞組的第一端相連，所述諧振電容C的第二端與所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的原邊繞組的第二端相連，所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的副邊繞組采用中心抽頭方式連接，所述第一二極管Dl與所述第一變壓器BI的副邊繞組的第一端相連，所述第二二極管D2與所述第二變壓器B2的第二端相連。
[0046]其中，如圖2a所示，所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的原邊繞組的第一端為同名端，所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的原邊繞組的第二端為異名端，所述第一變壓器BI的副邊繞組的第一端為同名端，所述第二變壓器B2副邊繞組的第二端為異名立而;
[0047]還可以采用另外一種方式，如圖2b所示，所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的原邊繞組的第一端為異名端，所述第一變壓器BI和所述第二變壓器B2的原邊繞組的第二端為同名端，所述第一變壓器BI的副邊繞組的第一端為異名端，所述第二變壓器B2副邊繞組的第二端為同名端。
[0048]其中，第一變壓器BI中的磁芯為Tl，第二變壓器B2的磁芯為T2，第一變壓器BI的原邊繞組和第二變壓器B2的原邊繞組匝數(shù)相同，且與現(xiàn)有技術(shù)單變壓器設(shè)計(jì)時(shí)的原邊繞組的匝數(shù)相同，且兩個(gè)變壓器原邊繞組與副邊繞組的匝比不變，不會(huì)改變副邊繞組的輸出電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)原有LLC電路的功能。
[0049]由于并聯(lián)的兩個(gè)原邊繞組具有分流作用，所以能夠?qū)⒘鹘?jīng)原來一個(gè)原邊繞組的電流均為至兩個(gè)原邊繞組，使得每個(gè)原邊繞組的電流變小，流經(jīng)原邊繞組的電流變小，隨之原邊繞組的線徑變小，發(fā)熱量降低，散熱面積增大，所以能夠有效地降低變壓器的溫度。并且隨著原邊繞組的電流降低，磁芯的窗口面積變小，變壓器的高度也隨之降低。
[0050]本實(shí)用新型提供了一種LLC電路，本實(shí)用新型采用兩個(gè)變壓器代替原來的一個(gè)變壓器，兩個(gè)變壓器的原邊繞組并聯(lián)等效于單變壓器原邊繞組分成兩個(gè)并聯(lián)的原邊繞組，由于兩個(gè)并聯(lián)的原邊繞組具有均分電流的作用，所以使得原來流經(jīng)一個(gè)原邊繞組的電流分開流入兩個(gè)繞組，因此流入一個(gè)原邊繞組的電流變小，所以現(xiàn)有原邊繞組的線徑變小，同時(shí)，原來單變壓器的熱量分散到兩個(gè)變壓器，由于兩個(gè)變壓器相對(duì)于一個(gè)變壓器而言增大了散熱面積，所以可有效降低變壓器的溫度，進(jìn)而降低LLC電路的溫度。并且，由于流經(jīng)原邊繞組的電流減小，所以磁芯的窗口面積變小，使得LLC變壓器的高度降低，進(jìn)而降低LLC電路的高度。
[0051]此外，由于本實(shí)用新型降低了流經(jīng)原邊繞組的電流，所以還可以有效減小趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)引起的損耗，從而可以降低LLC電路的總損耗。
[0052]由于本實(shí)用新型中將原來的單變壓器改為并聯(lián)的兩個(gè)變壓器，也由原來的一根磁芯變?yōu)閮蓚€(gè)磁芯，從散熱上來講，由原來的一根磁芯散熱改為兩根磁芯散熱，所以能夠提高散熱效率。下面介紹第一變壓器BI和第二變壓器B2的副邊繞組的結(jié)構(gòu)。
[0053]如圖3所示，為副邊繞組的一種情況，包括:
[0054]所述第一二極管Dl的正極與所述第一變壓器BI副邊繞組的同名端相連；
[0055]所述第二二極管D2的正極與所述第二變壓器B2副邊繞組的異名端相連；
[0056]所述第一二極管Dl的負(fù)極和所述第二二極管D2的負(fù)極相連；
[0057]兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)與所述第一二極管Dl的負(fù)極之間連接負(fù)載。
[0058]正極與所述第一二極管的負(fù)極相連，負(fù)極與兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)相連的電解電容Cl。
[0059]本實(shí)用新型中的電源為交流電源，所以流經(jīng)第一變壓器BI和第二變壓器B2的電壓有正有負(fù)，當(dāng)流經(jīng)第一變壓器BI和第二變壓器B2的原邊繞組的電壓上端為正下端為負(fù)時(shí)，第一二極管Dl導(dǎo)通，當(dāng)電壓上端為負(fù)下端為正時(shí)，第一二極管Dl截止，由于負(fù)載連接在第一二極管的輸出端，所以只有在第一二極管導(dǎo)通時(shí)，才會(huì)輸出電壓至負(fù)載，第一二極管Dl截止時(shí)，不能有效輸出電壓至負(fù)載。
[0060]電解電容的作用為濾波，能夠?qū)敵鲋霖?fù)載的電壓進(jìn)行濾波，以濾除高次諧波。
[0061]如圖4所示，為副邊繞組的另外一種情況，包括:
[0062]所述第一二極管Dl的負(fù)極與所述第一變壓器BI副邊繞組的同名端相連；
[0063]所述第二二極管D2的負(fù)極與所述第二變壓器B2副邊繞組的異名端相連；
[0064]所述第一二極管Dl的正極和所述第二二極管D2的正極相連；
[0065]兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)與所述第二二極管D2的正極之間連接負(fù)載。
[0066]正極與兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)相連，負(fù)極與所述第二二極管D2的正極相連的電解電容Cl。
[0067]圖4中的方式與圖3中的結(jié)構(gòu)方式相反，所以處理方式也是相反的，當(dāng)流經(jīng)第一變壓器BI和第二變壓器B2的原邊繞組的電壓上端為正下端為負(fù)時(shí)，第二二極管D2導(dǎo)通，當(dāng)電壓上端為負(fù)下端為正時(shí)，第一二極管D2截止，由于負(fù)載連接在第二二極管D2的輸出端，所以只有在第二二極管導(dǎo)通時(shí)，才會(huì)輸出電壓至負(fù)載，第二二極管Dl截止時(shí)，不能有效輸出電壓至負(fù)載。
[0068]優(yōu)選的，本實(shí)用新型的所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管為MOS管，此外，本實(shí)用新型提供的LLC變壓器還包括:與所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的柵極相連的驅(qū)動(dòng)電路(未在圖示中標(biāo)出)，驅(qū)動(dòng)電路為現(xiàn)有常用的驅(qū)動(dòng)電路，主要作用為驅(qū)Ql和Q2正常工作，從而實(shí)現(xiàn)LLC電路的穩(wěn)壓作用。
[0069]如圖5和圖6所示，為本申請(qǐng)?jiān)趫D2的提供的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，第一變壓器BI和第二變壓器B2原邊繞組的電流示意圖，如圖7所示為現(xiàn)有技術(shù)中單變壓器的原邊繞組的電流示意圖，圖5、圖6和圖7所采用的坐標(biāo)系相同，其中橫軸為時(shí)間，縱軸為電壓幅值。
[0070]從圖5、圖6和圖7中可以看出，就單個(gè)原邊繞組而言，本實(shí)用新型中一個(gè)原邊繞組中的電流比現(xiàn)有技術(shù)中的原邊繞組電流小，所以能夠減小原邊繞組的線徑和磁芯的窗口面積，進(jìn)而降低LLC變壓器的溫度和降低LLC變壓器的高度，從而降低LLC電路的溫度和高度。
[0071]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見即可。
[0072]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LLC電路，其特征在于，包括: 相互并聯(lián)的第一變壓器和第二變壓器，第一開關(guān)管，第二開關(guān)管，諧振電容，諧振電感，第一二極管和第二二極管； 所述第一開關(guān)管的漏極與電源正極相連，所述第一開關(guān)管的源極與所述第二開關(guān)管的漏極相連，所述第二開關(guān)管的源極與電源負(fù)極相連，所述諧振電感的第一端與所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)相連，所述諧振電容的第一端與所述電源負(fù)極相連，所述諧振電感的第二端與所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第一端相連，所述諧振電容的第二端與所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第二端相連，所述第一變壓器和所述第二變壓器的副邊繞組采用中心抽頭方式連接，所述第一二極管與所述第一變壓器的副邊繞組的第一端相連，所述第二二極管與所述第二變壓器副邊繞組的第二端相連。2.權(quán)利要求1所述的LLC電路，其特征在于，所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第一端為同名端，所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第二端為異名端，所述第一變壓器的副邊繞組的第一端為同名端，所述第二變壓器副邊繞組的第二端為異名端；或 所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第一端為異名端，所述第一變壓器和所述第二變壓器的原邊繞組的第二端為同名端，所述第一變壓器的副邊繞組的第一端為異名端，所述第二變壓器副邊繞組的第二端為同名端。3.如權(quán)利要求1所述的LLC電路，其特征在于，所述第一二極管與所述第一變壓器的副邊繞組的同名端相連，所述第二二極管與所述第二變壓器的異名端相連包括: 所述第一二極管的正極與所述第一變壓器副邊繞組的同名端相連； 所述第二二極管的正極與所述第二變壓器副邊繞組的異名端相連； 所述第一二極管的負(fù)極和所述第二二極管的負(fù)極相連； 兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)與所述第一二極管的負(fù)極之間連接負(fù)載。4.如權(quán)利要求3所述的LLC電路，其特征在于，還包括: 電解電容； 所述電解電容的正極與所述第一二極管的負(fù)極相連，所述電解電容的負(fù)極與兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)相連。5.如權(quán)利要求1所述的LLC電路，其特征在于，所述第一二極管與所述第一變壓器的副邊繞組的同名端相連，所述第二二極管與所述第二變壓器的異名端相連包括: 所述第一二極管的負(fù)極與所述第一變壓器副邊繞組的同名端相連； 所述第二二極管的負(fù)極與所述第二變壓器副邊繞組的異名端相連； 所述第一二極管的正極和所述第二二極管的正極相連； 兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)與所述第二二極管的正極之間連接負(fù)載。6.如權(quán)利要求5所述的LLC電路，其特征在于，還包括: 電解電容； 所述電解電容的正極與兩個(gè)副邊繞組的公共連接點(diǎn)相連，所述電解電容的負(fù)極與所述第二二極管的正極相連。7.如權(quán)利要求1所述的LLC電路，其特征在于，還包括: 與所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的柵極相連的驅(qū)動(dòng)電路。8.如權(quán)利要求1所述的LLC電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管為MOS 管。9.如權(quán)利要求1所述的LLC電路，其特征在于，所述第一變壓器和所述第二變壓器匝數(shù)相同，且與副邊繞組的匝比相同。
【文檔編號(hào)】H02M3-335GK204271918SQ201420732771
【發(fā)明者】王紀(jì)周, 張趙淼, 徐迎春 [申請(qǐng)人]英飛特電子（杭州）股份有限公司