1.一种磁集成全桥LLC谐振变换器,包括:原边直流电源、输入滤波电容、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥、输出滤波电容Co、输出负载;所述原边直流电源分别和输入滤波电容、输出滤波电容、输出负载、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥连接;所述谐振及电压变换由谐振电容Cr及磁集成结构组成;
所述原边逆变桥由开关器件Q1、开关器件Q2、开关器件Q3、开关器件Q4组成,所述开关器件Q1的源极同开关器件Q2的漏极相连接,所述开关器件Q3的源极同开关器件Q4的漏极相连接,所述开关器件Q1的漏极同开关器件Q3的漏极相连接,所述开关器件Q2的源极同开关器件Q4的源极相连接;
所述谐振及电压变换由谐振电容Cr及磁集成结构组成,所述磁集成结构包括磁集成结构端口1、磁集成结构端口2、磁集成结构端口3、磁集成结构端口4,所述原边逆变桥分别和谐振电容及磁集成结构端口1连接,所述谐振电容和磁集成结构端口2连接,所述磁集成结构端口3、磁集成结构端口4分别和副边整流桥连接;
所述副边整流桥由整流二极管Dr1、整流二极管Dr2、整流二极管Dr3、整流二极管Dr4组成,所述整流二极管Dr1的阳极同整流二极管Dr2的阴极相连接,所述整流二极管Dr3的阳极同整流二极管Dr4的阴极相连接,所述整流二极管Dr1的阴极同整流二极管Dr3的阴极相连接,所述整流二极管Dr2的阳极同整流二极管Dr4的阳极相连接;
所述输入滤波电容Cin同原边逆变桥的开关器件Q1漏极、开关器件Q3漏极和开关器件Q2源极、开关器件Q4源极相连接;
所述输出滤波电容C0同副边的整流二极管Dr1的阴极、整流二极管Dr3的阴极和整流二极管Dr2的阳极、整流二极管Dr4的阳极相连接;
所述原边直流电源Vin同输入滤波电容Cin相连接;
所述输出负载R0同输出滤波电容C0相连接;
所述磁集成结构端口1同原边逆变桥端口A相连接,所述磁集成结构端口2连接谐振电容Cr后同原边逆变桥端口B相连接,所述磁集成结构端口3同副边整流桥侧端口C相连接,所述磁集成结构端口4同副边整流桥侧端口D相连接;
其特征在于,所述磁集成结构由磁芯、原边绕组NP、副边绕组NS、谐振电感第一绕组Lr1、谐振电感第二绕组Lr2组成;所述磁芯为“圆柱”型结构,所述磁芯由磁芯侧柱I、磁芯侧柱II、磁芯中柱III组成,所述原边绕组NP绕在磁芯中柱Ⅲ上,所述副边绕组NS绕在磁芯中柱Ⅲ上,所述谐振电感第一绕组Lr1绕在磁芯侧柱Ⅰ上,所述谐振电感第二绕组Lr2绕在磁芯侧柱Ⅱ上;
其中谐振电感第一绕组Lr1的同名端作为磁集成结构端口1,所述谐振电感第一绕组Lr1异名端同谐振电感第二绕组Lr2同名端相连接,所述原边绕组NP同名端同谐振电感第二绕组Lr2异名端相连接,所述原边绕组NP异名端作为磁集成结构端口2,所述副边绕组NS同名端作为磁集成结构端口3、副边绕组NS异名端作为磁集成结构端口4。
2.一种磁集成全桥LLC谐振变换器,其特征在于,包括:原边直流电源、输入滤波电容、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥、输出滤波电容Co、输出负载;所述原边直流电源分别和输入滤波电容、输出滤波电容、输出负载、原边逆变桥、谐振及电压变换、副边整流桥连接;所述谐振及电压变换由谐振电容Cr及磁集成结构组成;
所述原边逆变桥由开关器件Q1、开关器件Q2、开关器件Q3、开关器件Q4组成,所述开关器件Q1的源极同开关器件Q2的漏极相连接,所述开关器件Q3的源极同开关器件Q4的漏极相连接,所述开关器件Q1的漏极同开关器件Q3的漏极相连接,所述开关器件Q2的源极同开关器件Q4的源极相连接;
所述谐振及电压变换由谐振电容Cr及磁集成结构组成,所述磁集成结构包括磁集成结构端口1、磁集成结构端口2、磁集成结构端口3、磁集成结构端口4,所述原边逆变桥分别和谐振电容及磁集成结构端口1连接,所述谐振电容和磁集成结构端口2连接,所述磁集成结构端口3、磁集成结构端口4分别和副边整流桥连接;
所述副边整流桥由整流二极管Dr1、整流二极管Dr2、整流二极管Dr3、整流二极管Dr4组成,所述整流二极管Dr1的阳极同整流二极管Dr2的阴极相连接,所述整流二极管Dr3的阳极同整流二极管Dr4的阴极相连接,所述整流二极管Dr1的阴极同整流二极管Dr3的阴极相连接,所述整流二极管Dr2的阳极同整流二极管Dr4的阳极相连接;
所述输入滤波电容Cin同原边逆变桥的开关器件Q1漏极、开关器件Q3漏极和开关器件Q2源极、开关器件Q4源极相连接;
所述输出滤波电容C0同副边的整流二极管Dr1的阴极、整流二极管Dr3的阴极和整流二极管Dr2的阳极、整流二极管Dr4的阳极相连接;
所述原边直流电源Vin同输入滤波电容Cin相连接;
所述输出负载R0同输出滤波电容C0相连接;
所述磁集成结构端口1同原边逆变桥端口A相连接,所述磁集成结构端口2连接谐振电容Cr后同原边逆变桥端口B相连接,所述磁集成结构端口3同副边整流桥侧端口C相连接,所述磁集成结构端口4同副边整流桥侧端口D相连接;
其特征在于,所述磁集成结构由磁芯、谐振电感绕组Lr、原边第一绕组NP1、原边第二绕组NP2、副边绕组NS组成;所述磁芯为UIU型结构,所述磁芯由磁芯侧柱I、磁芯侧柱II、磁芯中柱III组成,所述谐振电感绕组Lr绕在磁芯侧柱Ι上,所述原边第一绕组NP1绕在磁芯中柱Ⅲ上,所述原边第二绕组NP2绕在磁芯侧柱Ⅱ上,所述副边绕组NS绕在磁芯中柱Ⅲ上;
其中谐振电感绕组Lr的同名端作为磁集成结构端口1,所述谐振电感绕组Lr的异名端同原边第一绕组NP1同名端相连接,所述原边第一绕组NP1的异名端同原边第二绕组NP2的同名端相连接,所述原边第二绕组NP2的异名端作为磁集成结构端口2,所述副边绕组NS的同名端作为磁集成结构端口3、副边绕组NS的异名端作为磁集成结构端口4;
所述UIU型磁芯的磁芯中柱III同磁芯侧柱I之间和磁芯中柱III同磁芯侧柱II之间均开设有气隙。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁集成全桥LLC谐振变换器,其特征在于,所述磁集成结构的“圆柱”型磁芯由“圆柱形”Ⅰ磁棒、“圆柱形”Ⅱ磁棒、“圆柱形”Ⅲ磁棒、圆角“I”型Ⅳ磁芯、圆角“I”型Ⅴ磁芯组成;
所述“圆柱形”Ⅲ磁棒作为磁芯中柱,所述“圆柱形”Ⅰ磁棒作为磁芯左侧柱、“圆柱形”Ⅱ磁棒作为磁芯右侧柱,所述圆角“I”型Ⅳ磁芯作为磁芯上柱、圆角“I”型Ⅴ磁芯作为磁芯下柱;所述“圆柱”型磁芯磁柱Ⅳ同磁柱Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间和磁柱Ⅴ同磁柱Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间均开有气隙。
4.根据权利要求1或2所述的一种磁集成全桥LLC谐振变换器,其特征在于所述磁集成结构用于变压器副边漏感小变压器原边串电感的谐振变换器。
5.根据权利要求1或2所述的一种磁集成全桥LLC谐振变换器,其特征在于,所述原边逆变桥采用变频控制、移相控制、变频+移相混合控制。