CN2016106660057一种高效单向LLC 谐振DC‑DC 变换电路拓扑结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN106230264A
(43)申请公布日2016.12.14
(21)申请号201610666005.7
(22)申请日2016.08.11
(71)申请人国网天津市电力公司
地址300010天津市河北区五经路39号
申请人国家电网公司
(72)发明人高强伟辛德锋黄旭陈哲星
孙广志侯雪鞠林史钧杰
王玉辉朱汉卿赵军刘学
张高磊苏强吴俣赵乾鹏
刘伟孙宏亮刘瀚冰
(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限
公司12209
代理人王来佳
(51)Int.Cl.
H02M3/335(2006.01)
权利要求书1页说明书4页附图1页
(54)发明名称
一种高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓
扑结构
(57)摘要
本发明涉及一种高效单向LLC谐振DC-DC变
换电路拓扑结构，其技术特点在于：包括半桥逆
变电路、高频隔离变压器和半桥整流电路；所述
半桥逆变电路通过高频隔离变压器与半桥整流
电路相连接；该半桥逆变电路包括并联在半桥逆
变侧正负极两端的三条半桥逆变支路，该半桥整
流电路包括并联在半桥整流侧正负极两端的三
条半桥整流支路。本发明减少2个IGBT模块和2个
整流二极管，通过减少开关器件，使本发明的单
向LLC谐振DC/DC变换电路的控制方式和控制系
统由繁变简，进而使构成电路的成本降低，提高
了电路的效率，并且由于开关器件的减少，使得
控制系统和控制方式也简单、可靠。
CN106230264A
CN106230264A权利要求书1/1页

1.一种高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓扑结构，其特征在于：包括半桥逆变电路、高
频隔离变压器和半桥整流电路；所述半桥逆变电路通过高频隔离变压器与半桥整流电路相
连接；
该半桥逆变电路包括并联在半桥逆变侧正负极两端的三条半桥逆变支路，其中，第一

半桥逆变支路由逆变侧滤波电容Ci构成，第二半桥逆变支路由第一IGBT模块Q1和第二IGBT

模块Q2串联连接构成，第三半桥逆变支路由第一电容C1和第二电容C2串联连接构成；
该半桥整流电路包括并联在半桥整流侧正负极两端的三条半桥整流支路；其中，第一

半桥整流支路由整流侧滤波电容Co构成，第二半桥整流支路由第三整流二极管D3和第四整

流二极管D4串联连接构成，第三半桥逆变支路由第三电容C3和第四电容C4串联连接构成。
2.根据权利要求1所述的一种高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓扑结构，其特征在于：

所述第一IGBT模块Q1为带反并二极管D1的第一IGBT开关；所述第二IGBT模块Q2为带反并二

极管D2的第二IGBT开关。
3.根据权利要求2所述的一种高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓扑结构，其特征在于：

所述第一IGBT开关的发射极与第二IGBT开关的基极相连接且两者之间的共同节点J1通过

第一电感L1与所述高频隔离变压器一次侧的一端相连接；所述第一电容C1的一端与第二电

容C2的一端相连接且两者之间的共同节点J2与所述高频隔离变压器一次侧的另一端相连

接；所述第二电感L2并联在所述高频隔离变压器的一次侧的两端。
4.根据权利要求3所述的一种高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓扑结构，其特征在于：

所述第三电容C3的一端与第四电容C4的一端相连接且两者之间的共同节点J3与所述高频隔

离变压器二次侧的一端相连接；所述第三整流二极管D3阳极与第四整流二极管D4的阴极相

连接且两者之间的共同节点J4与所述高频隔离变压器二次侧的另一端相连接。

2
CN106230264A说明书1/4页

一种高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓扑结构

技术领域
[0001]本发明属于DC/DC变换技术领域，主要应用于光伏微电网和开关电源，尤其是一种
高效单向LLC谐振DC-DC变换电路拓扑结构。

背景技术
[0002]近年来，由于环境的变化和能源消耗速度的加快，越来越多的学者开始关注合理、
高效的利用能源。随着现代电力电子技术的飞速发展，由于DC/DC变换技术具有软开关、高
功率密度、装置体积小等优点，使得DC/DC变换在开关电源、光伏微电网等领域得到了广泛
的应用。
[0003]其中，实现DC/DC变换器的高功率密度和高效率，是DC/DC变换器研究的重点；LLC
谐振能够在全负载范围内，实现原边开关器件的零电压开通(ZVS)和副边整流二极管的零
电流关断(ZCS)，由于开关损耗较小，因此在保持高效率的基础上提高开关频率，就能够减
小装置的体积，增大功率密度，因此基于LLC谐振的DC/DC变换器受到了广泛关注。
[0004]目前，在开关电源及光伏微电网储能等领域，需要能量单向流动，因此可采用单向
LLC谐振DC/DC变换，现有技术中