一種固定導通時間的諧振軟開關的制作方法
【專利摘要】一種固定導通時間的諧振軟開關，包括：MOS管Q1、MOS管Q2、電容Cr、電容C2、變壓器T1、電感Lr、二極管D1、二極管D2，所述MOS管Q1上設有Vg1接入端、Vin接入端，MOS管Q2上設有Vg2接入端，MOS管Q2、電感Lr、電容Cr、變壓器T1一次側串聯(lián)連接，變壓器T1一次側與MOS管Q2之間接入初級地GND，MOS管Q1接入在MOS管Q2與電容Cr之間；所述變壓器T1二次側與二極管D1、二極管D2串聯(lián)連接，電容C2與二極管D1并聯(lián)連接，電容C2一側接有輸出端V0，另一側接入次級地SG。本實用新型跟傳統(tǒng)的諧振電路相比，有更高的效率，更小的開關管應力，減小EMI干擾，電路簡單，容易實現(xiàn)；可以用在大中功率LED驅(qū)動電源，工業(yè)開關電源，大功率充電器上，能達到節(jié)能環(huán)保、降低成本的效果。
【專利說明】一種固定導通時間的諧振軟開關
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及開關領域，具體為一種固定導通時間的諧振軟開關。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的PWM斬波變換器，其功率元件工作于硬開關模式下，開關損耗大，效率低，難以通過高頻化實現(xiàn)功率密度的提升，同時EM工特性較差，需要增加了很多濾波抑制單元，既增加了成本，也降低了效率。
[0003]諧振變換器利用諧振電路為功率元件創(chuàng)造了軟開關條件，降低了開關損耗。諧振變換器中以三元件LLC電流諧振變換器最為典型，應用最為普遍；相比于其它軟開關變換器，LLC變換器可以在整個負載范圍內(nèi)實現(xiàn)原邊MOSFET的零電壓開通和副邊二極管的零電流關斷。這既降低了開關損耗，提高了效率，便于高頻化，提高功率密度，同時也降低了元器件應力，減小了 EMI。
[0004]LLC變換器的缺點:由于LLC只有在諧振頻率附近工作效率最優(yōu)，因此往往將額定工作點設置在諧振頻率點附近，當輸入電壓降低或輸出電壓增大時，通過降低工作頻率來獲得較大的增益；當輸入電壓增大或輸出電壓降低時，通過提高工作頻率來獲得較低的增益。但在諧振頻率之上，頻率對增益調(diào)節(jié)能力不夠，調(diào)節(jié)范圍較窄，即使能夠調(diào)節(jié)，工作頻率范圍也會非常寬。因此，LLC變換器不適合寬電壓范圍應用，包括寬輸入電壓范圍和寬輸出電壓范圍。這在很大程度上限制了 LLC軟開關變換器的應用。在許多需要寬電壓范圍應用的場合，現(xiàn)有LLC變換器難以獲得較好地應用。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所解決的技術問題在于提供一種固定導通時間的諧振軟開關，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0006]本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):一種固定導通時間的諧振軟開關，包括:M0S管Q1、M0S管Q2、電容Cr、電容C2、變壓器Tl、電感Lr、二極管D1、二極管D2，所述MOS管Ql上設有Vgl接入端、Vin接入端，MOS管Q2上設有Vg2接入端，MOS管Q2、電感Lr、電容Cr、變壓器Tl 一次側串聯(lián)連接，變壓器Tl 一次側與MOS管Q2之間接入初級地GND，MOS管Ql接入在MOS管Q2與電容Cr之間；所述變壓器Tl 二次側與二極管D1、二極管D2串聯(lián)連接，電容C2與二極管Dl并聯(lián)連接，電容C2 —側接有輸出端V0，另一側接入次級地SG。
[0007]所述電容Cr與MOS管Ql接入點之間設有接點a。
[0008]所述電感Lr與變壓器Tl 一次側之間設有接入點b。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型跟傳統(tǒng)的諧振電路相比，有更高的效率，更小的開關管應力，減小EMI干擾，電路簡單，容易實現(xiàn)；可以用在大中功率(50W-1000W) LED驅(qū)動電源，工業(yè)開關電源，大功率充電器上，能達到節(jié)能環(huán)保、降低成本的效果?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為了使本實用新型的實現(xiàn)技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0012]如圖1所示，一種固定導通時間的諧振軟開關，包括:M0S管Q1、M0S管Q2、電容Cr、電容C2、變壓器Tl、電感Lr、二極管D1、二極管D2，所述MOS管Ql上設有Vgl接入端、Vin接入端，MOS管Q2上設有Vg2接入端，MOS管Q2、電感Lr、電容Cr、變壓器Tl 一次側串聯(lián)連接，變壓器Tl 一次側與MOS管Q2之間接入初級地GND，MOS管Ql接入在MOS管Q2與電容Cr之間；所述變壓器Tl 二次側與二極管D1、二極管D2串聯(lián)連接，電容C2與二極管Dl并聯(lián)連接，電容C2 —側接有輸出端V0，另一側接入次級地SG。
[0013]所述電容Cr與MOS管Ql接入點之間設有接點a。
[0014]所述電感Lr與變壓器Tl 一次側之間設有接入點b。
[0015]傳統(tǒng)的諧振半橋(LLC)不能做到完全的零電流關斷；設定最大開關頻率為fm<\l(2K^Lr*Cr)，最低頻率為l/2fm，當開關頻率小于l/2fm時，系統(tǒng)進入PWM模式，當開關頻率大于l/2fm小于fm時，系統(tǒng)進入PFM模式，在PFM模式中，有設定的固定的導通時間Ton，并且MOS管Ql、MOS管Q2的導通時間Ton≤l/2fm，兩開關管MOS管Ql、MOS管Q2為零電流開通，次級開關管也為零電流導通，則此電路為完全的諧振電路，則變壓器的傳輸功率P = CrVin2f,當負載變大時，電容Cr、電感Lr不變，則頻率f變大，使輸出電壓不變，維持輸出恒壓。在最大的負`載時頻率時等于/m = I/(ln^Lr^Cr)，當負載減小時，開關頻率f也減小，并且開關頻率在fm到l/2fm之間變化，LC諧振頻率不變，所以在負載減小開關頻率由fm變?yōu)閘/2fm期間，MOS管Q1、M0S管Q2也是在零電流開通和截止，次級整流二極管Dl、 管D2也是在零電流開關狀態(tài)，從而大大減小了初次級開關管和整流管的損耗，提聞整機的效率。
[0016]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型的要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種固定導通時間的諧振軟開關，包括:MOS管Q1、M0S管Q2、電容Cr、電容C2、變壓器Tl、電感Lr、二極管Dl、二極管D2，其特征在于:所述MOS管Ql上設有Vgl接入端、Vin接入端，MOS管Q2上設有Vg2接入端，MOS管Q2、電感Lr、電容Cr、變壓器Tl 一次側串聯(lián)連接，變壓器Tl 一次側與MOS管Q2之間接入初級地GND，MOS管Ql接入在MOS管Q2與電容Cr之間；所述變壓器Tl 二次側與二極管D1、二極管D2串聯(lián)連接，電容C2與二極管Dl并聯(lián)連接，電容C2 —側接有輸出端V0，另一側接入次級地SG。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種固定導通時間的諧振軟開關，其特征在于:所述電容Cr與MOS管Ql接入點之間設有接點a。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種固定導通時間的諧振軟開關，其特征在于:所述電感Lr與變壓器Tl 一次側之間設有接入點b。
【文檔編號】H02M3/335GK203617878SQ201320413061
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權日:2013年7月4日
【發(fā)明者】葉國華 申請人:深圳市威納源電子有限公司