1.一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器,其特征在于,包括连接在一起的谐振腔和变压器T,所述谐振腔的输入端和变压器的输出端分别连接一次侧三开关半桥逆变电路和二次侧全桥整流电路;
所述一次侧三开关半桥逆变电路包括输入电感L1,输入电容C1,以及串联的开关管S1、开关管S2、开关管S3,所述开关管S1、开关管S2之间通过输入电感L1连接输入电源Vin,开关管S1的漏极与开关管S3的源极分别连接输入电容C1两端,开关管S2、开关管S3之间连接谐振腔。
2.根据权利要求1所述的一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器,其特征在于,所述谐振腔包括谐振电感Lr、谐振电容Cr,变压器T包括励磁电感Lm,所述励磁电感Lm的一端通过谐振电感Lr连接开关管S3的源极,另一端通过谐振电容Cr连接在开关管S1、开关管S2之间。
3.根据权利要求1所述的一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器,其特征在于,所述二次侧全桥整流电路包括由二极管D1,二极管D2、二极管D3和二极管D4构成的整流桥,以及与整流桥输出端连接的输出电容Co、输出负载Ro。
4.一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器的使用方法,应用于权利要求1‑3任意一项所述的一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器,其特征在于,包括以下工作模式:
1)、工作于低增益模式:所述开关管S1恒导通,开关管S2与开关管S3以0.5的占空比互补导通,变换器此时等同于传统半桥LLC谐振变换器;在低增益模式下,变换器通过调节开关频率进而调节变换器增益;
2)、工作于中增益模式:所述开关管S3以0.5占空比导通,开关管S1与开关管S2在互补的另外0.5占空比中导通;此外,开关管S1在S3导通周期引入额外导通占空比D,开关管S2在开关管S3导通周期引入额外占空比1‑D;在中等增益模式下,变换器开关频率恒定,通过调节占空比D进而调节变换器增益;
3)、工作于高增益模式:所述开关管S2恒导通,开关管S1与开关管S3以0.5的占空比互补导通,变换器等同于boost变换器与半桥LLC级联变换器;在高增益模式下,变换器通过调节开关频率进而调节变换器增益。
5.根据权利要求4所述的一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器的使用方法,其特征在于,所述电容C1的电压满足表达式:式中V1为输入电容C1的电压,V;Vin为输入电压,V;D为开关管S1的额外占空比,无量纲。
6.根据权利要求4所述的一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器的使用方法,其特征在于,在高增益模式下,所述输入电感L1需满足以下表达式:P为变换器功率,W;IAV为输入平均电流,A;fs为开关频率Hz。
7.根据权利要求4所述的一种三开关半桥宽范围LLC谐振变换器的使用方法,其特征在于,在中增益模式下,所述输入电感L1需满足以下表达式:P为变换器功率,W;IAV为输入平均电流,A;D为开关管S1的额外占空比,无量纲。