[发明专利]一种基于CLLC的多端口双向DCDC变换器拓扑

摘要

本发明公开了一种基于CLLC的多端口双向DCDC变换器拓扑，变换器通过Buck‑Boost与CLLC电路原边集成、CLLC副边母线电容叠加到原边母线电容上实现高增益。半桥CLLC电路与Buck‑Boost电路集成，通过定频PWM同步控制；有助于开关管在较宽输入电压和负载范围实现软开关、高功率密度，能量可以在四个端口之间自由流动。本发明可大幅度减少传统多端口变换器数量，降低成本。

主权项

一种基于CLLC的多端口双向DCDC变换器拓扑，其特征在于：所述变换器拓扑包括电源UH、电源U1、电源U2、电源UL、电阻RH、电阻R1、电阻R2、电阻RL、电压侧电容CL、电感Lb、开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、高频谐振变压器T、高频谐振变压器T的副边电感n1、高频谐振变压器T的原边电感n2、谐振电容Cr1、谐振电容Cr2、谐振变压器原边漏感Lr1、谐振变压器副边漏感Lr2、励磁电感Lm、桥臂电容C1、桥臂电容C2、桥臂电容C3、桥臂电容C4、输入电容Cb1、输出电容Cb2；电源UH正极分别与电源U2正极、输出电容Cb2一端、开关管S4一端、桥臂电容C4一端连接；电源UH负极与电阻RH连接后分别与电阻R1一端、输入电容Cb1一端、电阻RL一端、电压侧电容CL一端、开关管S1一端、桥臂电容C1一端连接；电阻R1另一端与电源U1负极相连，电源U1正极分别与电阻R2一端、输出电容Cb2另一端、输入电容Cb1另一端、开关管S2一端、开关管S3一端、桥臂电容C2一端、桥臂电容C3一端相连，电阻R2另一端与电源U2负极相连；输出电容Cb2另一端与输入电容Cb1另一端相连；开关管S2一端与开关管S3一端相连；桥臂电容C2一端与桥臂电容C3一端相连；开关管S4另一端分别与开关管S3另一端、谐振电容Cr2一端相连，谐振电容Cr2另一端连接高频谐振变压器T的原边电感n2，原边电感n2另一端连接谐振变压器副边漏感Lr2，谐振变压器副边漏感Lr2另一端分别与桥臂电容C3另一端、桥臂电容C4另一端相连；电阻RL另一端与电源UL负极相连，电源UL正极分别与电压侧电容CL另一端、电感Lb一端相连，电感Lb另一端分别与开关管S1另一端、开关管S2另一端、谐振电容Cr1一端相连，谐振电容Cr1另一端分别与励磁电感Lm一端、高频谐振变压器T的副边电感n1一端相连，高频谐振变压器T的副边电感n1另一端分别与励磁电感Lm另一端、谐振变压器原边漏感Lr1一端相连，谐振变压器原边漏感Lr1另一端分别与桥臂电容C1另一端、桥臂电容C2另一端相连；谐振电容Cr1与变压器原边漏感Lr1谐振，谐振电容Cr2与变压器原边漏感Lr2谐振；电压侧电容CL、电感Lb、开关管S1、开关管S2构成Buck‑Boost电路；高频谐振变压器T、谐振电容Cr1、谐振电容Cr2、两个对称的半桥臂构成CLLC谐振电路，开关管S1、S2和桥臂电容C1、C2组成下桥臂，开关管S3、S4和桥臂电容C3、C4组成上桥臂；CLLC谐振网络的输出电容Cb2叠加到输入电容Cb1之上；Buck‑Boost电路与CLLC谐振电路共用开关管S1、S2。