一種新型llc過(guò)流保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LLC電路，尤其是指一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)LLC串聯(lián)諧振半橋電路，其過(guò)流保護(hù)是十分重要的，尤其是當(dāng)短路時(shí)，過(guò)流保護(hù)電路會(huì)限值諧振腔的電流，防止開(kāi)關(guān)管尤其是MOSFET管出現(xiàn)工作模式異常及過(guò)電流。常見(jiàn)的過(guò)流保護(hù)電路是在諧振電容兩端直接并聯(lián)I個(gè)或2個(gè)二極管，如圖1所示，當(dāng)諧振腔電流很大時(shí)，通過(guò)二極管導(dǎo)通限制諧振電容電壓，進(jìn)而起到過(guò)流保護(hù)的目的，但缺點(diǎn)也很明顯:當(dāng)諧振電容容量或者諧振電流設(shè)定較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)諧振電容電壓超過(guò)母線電壓的現(xiàn)象，在這種情況下，該方法就會(huì)使二極管在主電路正常工作的時(shí)候一直參與工作，二極管會(huì)迅速失效，即使不失效，二極管也會(huì)嚴(yán)重影響影響主電路的運(yùn)行，而不是在保護(hù)的時(shí)候才起作用。
[0003]專利號(hào)為CN200910151604的專利，通過(guò)增加變壓器的方式進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，但缺點(diǎn)是成本較高；專利號(hào)為CN201320240780的專利，通過(guò)增加變壓器的方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且應(yīng)用于全橋電路；專利號(hào)為CN201110008051的專利，增加陷波濾波器使短路時(shí)諧振腔的阻抗較大來(lái)限制電流，由于增加了比較貴的電感，同樣成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有LLC串聯(lián)諧振半橋電路的過(guò)流保護(hù)電路使用的二極管元件容易很快失效、或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜而成本較高的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，利用電容分壓原理，將諧振電容分為多個(gè)串并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，包括電源V1、變壓器TXl、電感L、場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、二極管Dl和/或二極管D2、電容Crl和電容Cr2，所述變壓器TXl的原邊繞組的一端連接電感L的一端，變壓器TXl的原邊繞組的另一端連接電容Crl的一端，電容Crl的另一端連接電容Cr2的一端、二極管Dl的陰極、二極管D2的陽(yáng)極，電感L的另一端連接場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極、場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極分別連接電源Vl的正極、二極管D2的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極分別連接電源Vl的負(fù)極、二極管Dl的陽(yáng)極、二極管Cr2的另一端。
[0006]作為優(yōu)選，還包括電容Cr3，所述電容Cr3的一端連接電容Crl的另一端，電容Cr3的另一端連接二極管D2的陰極。
[0007]作為優(yōu)選，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2均為N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0008]作為優(yōu)選，所述的二極管Dl的陰極與電源Vl的正極之間串接有反串聯(lián)TVS管D3。TVS管的耐壓即箝位電壓需要滿足低于1/2倍母線電壓但能夠在過(guò)流的時(shí)候起到保護(hù)作用的要求。
[0009]作為優(yōu)選，所述的二極管D2的陰極與二極管Dl的陽(yáng)極之間串接有反串聯(lián)TVS管D4。TVS管的耐壓即箝位電壓需要滿足低于1/2倍母線電壓但能夠在過(guò)流的時(shí)候起到保護(hù)作用的要求。
[0010]作為優(yōu)選，所述的電感Lr、電容Crl、電容Cr2、變壓器TXl中至少一個(gè)元件的兩端并聯(lián)有RC吸收電路。
[0011]作為優(yōu)選，所述的電容Cr3的兩端并聯(lián)有RC吸收電路。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:將諧振電容分為多個(gè)串并聯(lián)，使其等效電容量等于設(shè)計(jì)值，并且給其中一個(gè)或多個(gè)電容并聯(lián)一個(gè)鉗位二極管以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1
如圖1所示，一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，包括電源V1、變壓器TXl、電感L、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Ql、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q2、二極管Dl、二極管D2、電容Crl和電容Cr2，所述變壓器TXl的原邊繞組的一端連接電感L的一端，變壓器TXl的原邊繞組的另一端連接電容Crl的一端，電容Crl的另一端連接電容Cr2的一端、二極管Dl的陰極、二極管D2的陽(yáng)極，電感L的另一端連接N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極，N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極分別連接電源Vl的正極、二極管D2的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極分別連接電源Vl的負(fù)極、二極管Dl的陽(yáng)極、二極管Cr2的另一端。
[0016]電路中電容Crl、電感Lr、變壓器TXl三者的連接關(guān)系可以互換；電感Lr、電容Crl、電容Cr2、電容Cr3、變壓器TXl均可由多個(gè)子元件串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成；電感Lr、電容Crl、電容Cr2、電容Cr3、變壓器TXl中至少一個(gè)元件的兩端并聯(lián)有RC吸收電路。
[0017]本實(shí)施例利用電容降壓原理，將諧振電容一分為二，對(duì)分壓之后的電容加入鉗位二極管過(guò)流保護(hù)電路，使施加在二極管上的電壓大幅降低，大大減小二極管的瞬態(tài)電流，能夠有效的降低二極管的失效率，提高可靠性。通過(guò)對(duì)電容比例的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)電容值的精確設(shè)定，不影響主電路參數(shù)設(shè)計(jì)。另外，電容的成本較低，可靠性較高，實(shí)用性強(qiáng)。
[0018]本實(shí)施例所示電路可以二組相同的或者相近的電路并聯(lián)工作。當(dāng)二者工作的相位相差180度或接近180度的時(shí)候，為交錯(cuò)并聯(lián)。無(wú)論是直接并聯(lián)還是交錯(cuò)并聯(lián)的形式，都在本發(fā)明權(quán)利要求之內(nèi)；上述電路的演變形式或者其中的任意組合，亦作為本條目中所述的整個(gè)電路，當(dāng)所述的演變形式的整個(gè)電路并聯(lián)或者多組并聯(lián)的時(shí)候，也在本發(fā)明權(quán)利要求之內(nèi)。
[0019]實(shí)施例2
如圖3所示，一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，包括電源V1、變壓器TXl、電感L、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Ql、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q2、二極管Dl、二極管D2、電容Crl、電容Cr2和電容Cr3，變壓器TXl的原邊繞組的一端連接電感L的一端，變壓器TXl的原邊繞組的另一端連接電容Crl的一端，電容Crl的另一端連接電容Cr2的一端、二極管Dl的陰極、二極管D2的陽(yáng)極，電感L的另一端連接場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極，N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極分別連接電源Vl的正極、二極管D2的陰極，N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極分別連接電源Vl的負(fù)極、二極管Dl的陽(yáng)極、二極管Cr2的另一端，電容Cr3的一端連接電容Crl的另一端，電容Cr3的另一端連接二極管D2的陰極。
[0020]本實(shí)施例利用電容降壓原理，將諧振電容一分為三，對(duì)分壓之后的電容加入鉗位二極管過(guò)流保護(hù)電路，使施加在二極管上的電壓大幅降低，大大減小二極管的瞬態(tài)電流，能夠有效的降低二極管的失效率，提高可靠性。通過(guò)對(duì)電容比例的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)電容值的精確設(shè)定，不影響主電路參數(shù)設(shè)計(jì)。另外，電容的成本較低，可靠性較高，實(shí)用性強(qiáng)。
[0021]本實(shí)施例所示電路可以二組相同的或者相近的電路并聯(lián)工作。當(dāng)二者工作的相位相差180度或接近180度的時(shí)候，為交錯(cuò)并聯(lián)。無(wú)論是直接并聯(lián)還是交錯(cuò)并聯(lián)的形式，都在本發(fā)明權(quán)利要求之內(nèi)；上述電路的演變形式或者其中的任意組合，亦作為本條目中所述的整個(gè)電路，當(dāng)所述的演變形式的整個(gè)電路并聯(lián)或者多組并聯(lián)的時(shí)候，也在本發(fā)明權(quán)利要求之內(nèi)。
[0022]實(shí)施例3
實(shí)施例3是在實(shí)施例1或是實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，在二極管Dl的陰極與電源Vl的正極之間串接有反串聯(lián)TVS管D3，在二極管D2的陰極與二極管DI的陽(yáng)極之間串接有反串聯(lián)TVS管D4，如圖4所示。TVS管的耐壓即箝位電壓需要滿足低于1/2倍母線電壓但能夠在過(guò)流的時(shí)候起到保護(hù)作用的要求。由于二極管D1、二極管D2可以只用一個(gè)，反串聯(lián)TVS管D3、反串聯(lián)TVS管D4亦可只用一個(gè)加載在電路中。
[0023]本發(fā)明看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但采用了簡(jiǎn)單而獨(dú)特的技術(shù)思路，在成本上優(yōu)勢(shì)明顯，降低元器件成本低，而效果也同樣明顯，很好的解決了 LLC串聯(lián)諧振半橋電路的過(guò)流保護(hù)電路問(wèn)題，這在現(xiàn)有技術(shù)中是暫時(shí)無(wú)法做到的。
[0024]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:包括電源V1、變壓器TX1、電感Lr、場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、二極管Dl和/或二極管D2、電容Crl和電容Cr2，所述變壓器TXl的原邊繞組的一端連接電感L的一端，變壓器TXl的原邊繞組的另一端連接電容Crl的一端，電容Crl的另一端連接電容Cr2的一端、二極管Dl的陰極、二極管D2的陽(yáng)極，電感L的另一端連接場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極、場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極分別連接電源Vl的正極、二極管D2的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極分別連接電源Vl的負(fù)極、二極管Dl的陽(yáng)極、二極管Cr2的另一端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:還包括電容Cr3，所述電容Cr3的一端連接電容Crl的另一端，電容Cr3的另一端連接二極管D2的陰極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:所述的場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2均為N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:所述的二極管Dl的陰極與電源Vl的正極之間串接有反串聯(lián)TVS管D3。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:所述的二極管D2的陰極與二極管DI的陽(yáng)極之間串接有反串聯(lián)TVS管D4。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:所述的電感Lr、電容Crl、電容Cr2、變壓器TXl中至少一個(gè)元件的兩端并聯(lián)有RC吸收電路。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于:所述的電容Cr3的兩端并聯(lián)有RC吸收電路。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種新型LLC過(guò)流保護(hù)電路，包括電源V1、變壓器TX1、電感L、場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、二極管D1、二極管D2、電容Cr1和電容Cr2，變壓器TX1的原邊繞組的一端連接電感L的一端，變壓器TX1的原邊繞組的另一端連接電容Cr1的一端，電容Cr1的另一端連接電容Cr2的一端、二極管D1的陰極、二極管D2的陽(yáng)極，電感L的另一端連接場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極、場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極分別連接電源V1的正極、二極管D2的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極分別連接電源V1的負(fù)極、二極管D1的陽(yáng)極、二極管Cr2的另一端。本發(fā)明將諧振電容分為多個(gè)串并聯(lián)，使其等效電容量等于設(shè)計(jì)值，并且給其中一個(gè)或多個(gè)電容并聯(lián)一個(gè)鉗位二極管以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。
【IPC分類】H02M1/32
【公開(kāi)號(hào)】CN104917364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510348257
【發(fā)明人】李建山, 謝濤
【申請(qǐng)人】杭州中恒派威電源有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日