專利名稱：軟開關(guān)dc-dc變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種軟開關(guān)DC-DC變換器。
背景技術(shù)：
直流開關(guān)電源是具有直流變換器且輸出電壓穩(wěn)定或按照要求變化的直流電源，其輸入為直流電或交流電。直流開關(guān)電源的核心是DC-DC變換器，該變換器是將一種直流電轉(zhuǎn)換成另一種或多種直流電能的變換器，是開關(guān)電源的主要部件。目前市場上應(yīng)用的直流電源DC-DC變換器大多數(shù)采用硬開關(guān)電路，開關(guān)管和輸出整流二極管，都在硬開關(guān)的控制下工作，電壓和電流應(yīng)力都很大，開關(guān)噪聲也大，很容易對輸出電路造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有開關(guān)電源DC-DC變換器存在的輸出端干擾大、開關(guān)噪聲大等上述問題，提供了一種輸出噪音低、對負(fù)載干擾小的軟開關(guān)DC-DC變換器，該變換器可以大大減小開關(guān)管和二極管上的開關(guān)損耗，輸入對輸出影響小。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種軟開關(guān)DC-DC變換器,包括輸入部和輸出部,輸入部與輸出部之間通過變壓器Tl耦合連接；輸入部包括LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路、LLC專用芯片ICl和隔離反饋電路，LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路包括LLC諧振電路和兩個MOS管Ql、Q2，LLC諧振電路和兩個MOS管Ql、Q2組成的半橋式電路結(jié)構(gòu)，隔離反饋電路包括光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2，變壓器Tl原邊、光電耦合器的初級和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2串聯(lián)連接，且光電耦合器的次級與LLC專用芯片ICl連接；輸出部為與變壓器Tl副邊連接的全波整流電路。優(yōu)選的是，LLC諧振電路還連接有短路保護(hù)電路，該短路保護(hù)電路由耦合電容C4、二極管D3、二極管D4、電阻R9和電容C9組成的串并聯(lián)電路。優(yōu)選的是，LLC諧振電路由變壓器Tl原邊、諧振電感L2和諧振電容C2串聯(lián)組成。優(yōu)選的是，變壓器Tl原邊與副邊之間的距離至少為6mm。優(yōu)選的是，隔離反饋電路還包括一個分壓電路，該分壓電路一端連接于光電耦合器的輸入端，一端連接在并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2的接地端。優(yōu)選的是，分壓電路由分壓電阻R20、分壓電阻R21和分壓電阻R22串聯(lián)組成。優(yōu)選的是，并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2采用TL431。優(yōu)選的是，全波整流電路為由二極管D6、二極管D7、濾波電容C14和濾波電容C15組成的帶中心抽頭全波整流電路。本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明輸入部與輸出部之間通過變壓器耦合連接，輸入部設(shè)置有半橋式LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路和隔離反饋電路，變壓器Tl原邊開關(guān)管為零電壓導(dǎo)通，輸出整流二極管工作在零電流方式，開關(guān)管和二極管上的開關(guān)損耗大大減小，輸入對輸出的影響大大減小，輸出噪聲低，對負(fù)載干擾低；且變壓器Tl的原邊與隔離反饋電路連接，輸入與輸出采用離線式反饋，既有反饋輸出電壓功能，又可以給LLC專用芯片ICl提供自舉供電，輸入端對輸出端隔離電壓大于AC8KV，變壓器Tl原邊與副邊之間的距離至少為6mm，輸入對輸出電容小于3皮法，輸入端的干擾通過變壓器耦合到輸出端大大減小。本發(fā)明還設(shè)置有短路保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)了輸出端短路保護(hù)和輸出端欠壓保護(hù)的功能。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供的一種軟開關(guān)DC-DC變換器，包括輸入部和輸出部，輸入部與輸出部之間通過變壓器Tl耦合連接；輸入部包括LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路、LLC專用芯片ICl和隔離反饋電路，LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路包括LLC諧振電路和兩個MOS管Ql、Q2，LLC諧振電路和兩個MOS管Ql、Q2組成的半橋式電路結(jié)構(gòu)，隔離反饋電路包括光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2，變壓器Tl原邊、光電耦合器的初級和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2串聯(lián)連接，且光電耦合器的次級與LLC專用芯片ICl連接；輸出部為與變壓器Tl副邊連接的全波整流電路。為了實(shí)現(xiàn)輸出端短路保護(hù)和輸出端欠壓保護(hù)，上述LLC諧振電路還連接有短路保護(hù)電路，該短路保護(hù)電路由耦合電容C4、二極管D3、二極管D4、電阻R9和電容C9組成的串并聯(lián)電路。上述LLC諧振電路由變壓器Tl原邊、諧振電感L2和諧振電容C2串聯(lián)組成。為了實(shí)現(xiàn)輸入對輸出電容小于3皮法，變壓器Tl原邊與副邊之間的距離至少為6mm ο為了給并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2提供2.5V的基準(zhǔn)電壓，上述隔離反饋電路還包括一個分壓電路，該分壓電路一端連接于光電耦合器的輸入端，一端連接在并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2的接地端。上述分壓電路由分壓電阻R20、分壓電阻R21和分壓電阻R22串聯(lián)組成。上述并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2采用TL431。為了減少二極管的數(shù)量，上述全波整流電路為由二極管D6、二極管D7、濾波電容C14和濾波電容C15組成的帶中心抽頭全波整流電路。工作原理:LLC專用芯片ICl為MOS管Ql和MOS管Q2提供驅(qū)動脈沖，MOS管Ql、MOS管Q2組成的方波發(fā)生器通過每次切換以50%占空比交替驅(qū)動開關(guān)Ql和開關(guān)Q2產(chǎn)生方波電壓Vd，然后與一個LLC諧振電路串聯(lián)，該LLC諧振電路與負(fù)載作為一個分壓器，通過改變驅(qū)動電壓Vd的頻率，改變LLC諧振電路的阻抗，該部分阻抗和反射負(fù)載將分配輸入電壓。由并聯(lián)集成穩(wěn)壓電路IC2與分壓電阻R21、R22、R20，以及光點(diǎn)耦合器TLP521-1組成的隔離反饋電路，把輸出的電壓波動反饋至，以穩(wěn)定輸出電壓。當(dāng)輸出電壓升高，光電耦合器反饋的電壓增多，VD的頻率就會升高，反之就會降低。由二極管D5、電容C5和電容C6組成的串并聯(lián)電路為LLC專用芯片ICl提供自舉電壓，以維持LLC專用芯片ICl正常工作，同時為隔離反饋電路供電。由耦合電容C4、二極管D3、二極管D4、電阻R9和電容C9組成的輸出短路保護(hù)電路，當(dāng)有大電流流過C2時，該電路檢測到一個正脈沖，通過二極管D3和二極管D4整流，電容C9和電阻R4濾波，至LLC專用芯片ICl第9引腳，起到輸出短路作用。電阻R16與電阻R13組成分壓器，起到輸出過壓保護(hù)作用。輸出全波整流電路為由二極管D6、二極管D7、濾波電容C14和濾波電容C15組成的帶中心抽頭全波整流電路，為負(fù)載提供電壓，電阻R24、R25、R26為輸出負(fù)載電阻，防止輸出開路引起的電路不穩(wěn)定作用。
權(quán)利要求
1.一種軟開關(guān)DC-DC變換器,其特征在于:包括輸入部和輸出部,輸入部與輸出部之間通過變壓器Tl耦合連接；輸入部包括LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路、LLC專用芯片ICl和隔離反饋電路，LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路包括LLC諧振電路和兩個MOS管Ql、Q2，LLC諧振電路和兩個MOS管Ql、Q2組成的半橋式電路結(jié)構(gòu)，隔離反饋電路包括光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2，變壓器Tl原邊、光電耦合器的初級和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2串聯(lián)連接，且光電耦合器的次級與LLC專用芯片ICl連接；輸出部為與變壓器Tl副邊連接的全波整流電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:LLC諧振電路還連接有短路保護(hù)電路，該短路保護(hù)電路由耦合電容C4、二極管D3、二極管D4、電阻R4和電容C9組成的串并聯(lián)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:LLC諧振電路由變壓器Tl原邊、諧振電感L2和諧振電容C2串聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:變壓器Tl原邊與副邊之間的距離至少為6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:隔離反饋電路還包括一個分壓電路，該分壓電路一端連接于光電耦合器的輸入端，一端連接在并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2的接地端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:分壓電路由分壓電阻R20、分壓電阻R21和分壓電阻R22串聯(lián)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5任意一項(xiàng)所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2采用TL431。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟開關(guān)DC-DC變換器，其特征在于:全波整流電路為由二極管D6、二極管D7、濾波電容C14和濾波電容C15組成的帶中心抽頭全波整流電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟開關(guān)DC-DC變換器，包括輸入部和輸出部，輸入部與輸出部之間通過變壓器T1耦合連接；輸入部包括LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路、LLC專用芯片IC1和隔離反饋電路，LLC諧振網(wǎng)絡(luò)括補(bǔ)電路包括LLC諧振電路和兩個MOS管Q1、Q2，LLC諧振電路和兩個MOS管Q1、Q2組成的半橋式電路結(jié)構(gòu)，隔離反饋電路包括光電耦合器和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2，變壓器T1原邊、光電耦合器的初級和并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路IC2串聯(lián)連接，且光電耦合器的次級與LLC專用芯片IC1連接；輸出部為與變壓器T1副邊連接的全波整流電路。本發(fā)明可以大大減小開關(guān)管和二極管上的開關(guān)損耗，輸入對輸出影響小，輸出噪聲低，對負(fù)載干擾低。
文檔編號H02M1/32GK103219886SQ20131008655
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者許名朋, 汪凱 申請人:青島炬豐光電科技有限公司