本發(fā)明涉及電力電子應用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器。

背景技術(shù)：

近年來，為各種用電設(shè)備提供電能的開關(guān)電源正朝著低電壓、大電流、體積小、重量輕、效率高、薄型化和集成化方向發(fā)展，包括為計算機的中央處理器(centralprocessingunit，cpu)和數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessing,dsp)等高精度、高速度微處理器提供精密電源的電壓調(diào)整模塊，以及近年來興起的廣泛應用于電動汽車、混合動力車、不間斷電源、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)電源、航空電源、新能源發(fā)電及超導儲能等需要能量雙向流動場合的雙向開關(guān)電源，這些開關(guān)電源通過采用llc變換器的拓撲結(jié)構(gòu)，使得開關(guān)管可以在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)zvs，由于該變換器副邊沒有濾波電感，因此如果采用全橋整流，整流二極管的電壓應力僅為輸出電壓，而且可以實現(xiàn)zcs，從而減小開關(guān)損耗。此外，為了減小llc諧振變換器的體積，需要將其諧振變壓器和諧振電感進行集成化設(shè)計。

現(xiàn)有技術(shù)下的llc變換器大多采用半橋結(jié)構(gòu)，只能單向運行，磁集成也只是實現(xiàn)了單個變壓器和單個電感的集成，難以實現(xiàn)llc諧振變換器的大功率、高變比、小體積和雙向高效率運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，實現(xiàn)全橋llc諧振變換器的交錯并聯(lián)，以及交錯并聯(lián)之后的雙向運行和磁集成，實現(xiàn)llc諧振變換器的大功率、高變比、小體積和雙向高效率運行。

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，包括兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感采用集成磁件實現(xiàn)磁集成；第一路雙向全橋llc諧振變換器包括第一原邊電路、第一副邊電路和諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1；第一原邊電路包括功率開關(guān)管s11～s14、諧振電感l(wèi)11和諧振電容c11；第一副邊電路包括功率開關(guān)管s15～s18、諧振電感l(wèi)12和諧振電容c12；第二路雙向全橋llc諧振變換器包括第二原邊電路、第二副邊電路和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；第二原邊電路包括功率開關(guān)管s21～s24、諧振電感l(wèi)21和諧振電容c21；第二副邊電路包括功率開關(guān)管s25～s28、諧振電感l(wèi)22和諧振電容c22；每路雙向全橋llc諧振變換器的原邊電路和副邊電路均采用全橋式llc諧振電路，用于實現(xiàn)能量的雙向流通。

進一步地，一種方案是，交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器還包括兩個輸入電容c1和c2，輸入電容c1和c2串聯(lián)，串聯(lián)后的輸入電容c1連接在第一路雙向全橋llc諧振變換器的兩個輸入端，輸入電容c2連接在第二路雙向全橋llc諧振變換器的兩個輸入端。

另一種方案是，交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器還包括中間電容c和兩路交錯并聯(lián)磁集成的雙向buck/boost變換器；第一路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s1、s2和電感l(wèi)1，第二路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s3、s4和電感l(wèi)2；第一路雙向buck/boost變換器的電感l(wèi)1和第二路雙向buck/boost變換器的電感l(wèi)2進行反向磁耦合，形成磁集成耦合電感；交錯并聯(lián)后的兩路雙向buck/boost變換器的輸出端與中間電容c并聯(lián)，所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器的輸入端均連接在中間電容c的兩端。

或者，交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器還包括中間電容c和兩路交錯并聯(lián)磁集成的雙向buck/boost變換器，第一路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s1、s2和電感l(wèi)1，第二路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s3、s4和電感l(wèi)1；第一路雙向buck/boost變換器的電感l(wèi)1和第二路雙向buck/boost變換器的電感l(wèi)2進行反向磁耦合，形成磁集成耦合電感；交錯并聯(lián)后的兩路雙向buck/boost變換器的輸入端與中間電容c并聯(lián)，所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器的輸出端均連接在中間電容c的兩端。

進一步地，實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器磁集成的集成磁件為諧振變壓器集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的磁集成；實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感磁集成的集成磁件為諧振電感集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感l(wèi)11、l21的磁集成及諧振電感l(wèi)12、l22的磁集成；

所述諧振變壓器集成磁件的鐵心為“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)，包括兩片磁柱相對的“e”形鐵心，兩片“e”形鐵心的中柱之間沒有氣隙，上側(cè)磁柱之間和下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；

所述諧振電感集成磁件的鐵心為“ei”形鐵心結(jié)構(gòu)，包括一片“e”形鐵心和一片“i”形鐵心，“i”形鐵心放置于“e”形鐵心的開口側(cè)，“e”形鐵心的三個磁柱與“i”形鐵心之間均設(shè)有氣隙；所述諧振電感集成磁件的“e”形鐵心的上側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)11或l12，下側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)21或l22。

進一步地，實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器磁集成的集成磁件為諧振變壓器集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的磁集成；實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感磁集成的集成磁件為諧振電感集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感l(wèi)11、l21的磁集成及諧振電感l(wèi)12、l22的磁集成；

所述諧振變壓器集成磁件的鐵心和諧振電感集成磁件的鐵心均為包括一片“十”字形鐵心和兩片“e”形鐵心的鐵心結(jié)構(gòu)，“十”字形鐵心放置在兩片磁柱相對的“e”形鐵心中間；

所述諧振變壓器集成磁件的兩片“e”形鐵心的中柱與其“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間沒有氣隙，所述諧振變壓器集成磁件的兩片“e”形鐵心的上或下側(cè)磁柱與其“十”字形鐵心的上或下側(cè)磁柱之間設(shè)有氣隙；所述諧振變壓器集成磁件的“十”字形鐵心的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；

所述諧振電感集成磁件的兩片“e”形鐵心的中柱與其“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間設(shè)有氣隙，所述諧振電感集成磁件的兩片“e”形鐵心的上或下側(cè)磁柱與其“十”字形鐵心的上或下側(cè)磁柱之間設(shè)有氣隙；所述諧振電感集成磁件的“十”字形鐵心的上側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)11或l12，下側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)21或l22。

進一步地，實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器磁集成的集成磁件為諧振變壓器集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的磁集成；實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感磁集成的集成磁件為諧振電感集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感l(wèi)11、l21的磁集成及諧振電感l(wèi)12、l22的磁集成；

所述諧振變壓器集成磁件的鐵心和諧振電感集成磁件的鐵心均為包括一片“十”字形鐵心和兩片“[”形鐵心的鐵心結(jié)構(gòu)，“十”字形鐵心放置在兩片開口相對的“[”形鐵心中間；

所述諧振變壓器集成磁件的兩片“[”形鐵心的中部與其“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間沒有氣隙，所述諧振變壓器集成磁件的兩片“[”形鐵心的上或下側(cè)磁柱與其“十”字形鐵心的上或下側(cè)磁柱之間設(shè)有氣隙；所述諧振變壓器集成磁件的“十”字形鐵心的上側(cè)磁柱上繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；

所述諧振電感集成磁件的兩片“[”形鐵心的中部與其“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間設(shè)有氣隙，所述諧振電感集成磁件的兩片“[”形鐵心的上或下側(cè)磁柱與其“十”字形鐵心的上或下側(cè)磁柱之間設(shè)有氣隙；所述諧振電感集成磁件的“十”字形鐵心的上側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)11或l12，下側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)21或l22。

進一步地，實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感磁集成的集成磁件為交錯并聯(lián)全集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1、諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2和四個諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的磁集成；

所述交錯并聯(lián)全集成磁件的鐵心包括兩片“e”形鐵心和兩片“i”形鐵心，兩片“e”形鐵心的磁柱相對放置，形成“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)，該兩片“e”形鐵心的中柱之間沒有氣隙，上側(cè)磁柱之間和下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；兩片“i”形鐵心分別豎置于所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的上下兩個窗口中間；所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2。n11和n12繞組或n21和n22繞組產(chǎn)生的磁場不能互相全部通過對方，各自有一部分磁場通過放置在所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)上部或下部窗口中的“i”形鐵心返回，形成漏磁通和或漏磁通和各自形成漏感作為諧振電感，分別形成諧振電感l(wèi)11和l12或諧振電感l(wèi)21和l22。

進一步地，實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感磁集成的集成磁件為交錯并聯(lián)全集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1、諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2和四個諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的磁集成；

所述交錯并聯(lián)全集成磁件的鐵心包括四片“e”形鐵心，其中兩片“e”形鐵心的磁柱相對放置，形成“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)，該兩片“e”形鐵心的中柱之間沒有氣隙，上側(cè)磁柱之間和下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；第三片“e”形鐵心的開口方向朝向“ee”形鐵心繞制n11、n12繞組的一側(cè)放置，該“e”形鐵心的三個磁柱與所述“ee”形鐵心的兩片“e”形鐵心的上側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；n11繞組和n12繞組產(chǎn)生的磁場不能互相全部通過對方，各自有一部分磁場通過第三片“e”形鐵心的磁柱返回，形成漏磁通和各自形成漏感作為諧振電感，分別形成諧振電感l(wèi)11和l12；第四片“e”字形鐵心的開口方向朝向“ee”形鐵心繞制n21、n22繞組的一側(cè)放置，該“e”形鐵心的三個磁柱與所述“ee”形鐵心的兩片“e”形鐵心的下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；n21繞組和n22繞組產(chǎn)生的磁場不能互相全部通過對方，各自有一部分磁場通過第四片“e”形鐵心的磁柱返回，形成漏磁通和各自形成漏感作為諧振電感，分別形成諧振電感l(wèi)21和l22。

進一步地，實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感磁集成的集成磁件為交錯并聯(lián)全集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1、諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2和四個諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的磁集成；

所述交錯并聯(lián)全集成磁件的鐵心包括三組前后依次排列的“ee”形鐵心，每組“ee”形鐵心中的兩片“e”形鐵心上下放置，上下放置的兩片“e”形鐵心的三個磁柱間均設(shè)有氣隙；三組“ee”形鐵心從前至后依次為第一組“ee”形鐵心、第二組“ee”形鐵心和第三組“ee”形鐵心；所述第一組“ee”形鐵心的上片鐵心和第二組“ee”形鐵心的上片鐵心的同一側(cè)磁柱上共同繞制n11繞組，第二組“ee”形鐵心下片鐵心和第三組“ee”形鐵心的下片鐵心的同一側(cè)磁柱上共同繞制n12繞組，n11繞組和n12繞組位于同一側(cè)，第二組“ee”形鐵心的上片鐵心上的n11繞組和下片鐵心上的n12繞組形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，第一組“ee”形鐵心的上片鐵心上的n11繞組形成諧振電感l(wèi)11，第三組“ee”形鐵心的下片鐵心上的n12繞組形成諧振電感l(wèi)12；第一組“ee”形鐵心上片鐵心和第二組“ee”形鐵心的上片鐵心的另一側(cè)磁柱上共同繞制n21繞組，第二組“ee”形鐵心下片鐵心和第三組“ee”形鐵心的下片鐵心的另一側(cè)磁柱上共同繞制n22繞組，n21繞組和n22繞組位于同一側(cè)，第二組“ee”形鐵心的上片鐵心上的n21繞組和下片鐵心上的n22繞組形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2，第一組“ee”形鐵心的上片鐵心上的n21繞組形成諧振電感l(wèi)21，第三組“ee”形鐵心的下片鐵心上的n22繞組形成諧振電感l(wèi)22。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，通過兩路全橋llc諧振變換器的交錯并聯(lián)，以及交錯并聯(lián)之后的雙向運行和磁集成，實現(xiàn)llc諧振變換器的大功率、高變比、小體積和雙向高效率運行。

兩路或多路全橋llc諧振變換器雙向并聯(lián)運行，變換器的功率和容量成倍擴充，實現(xiàn)電能的高電壓正反向傳輸；通過對多路并聯(lián)的變換器進行交錯控制和路屏蔽控制，負載要求大功率時，多路變換器同時投入運行，負載要求小功率時，減少變換器工作的路數(shù)，提高變換器的效率尤其是輕載效率；交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器的輸入端并聯(lián)兩個串聯(lián)的輸入電容，變換器的高壓側(cè)輸入電壓較高時，降低功率開關(guān)管的耐壓，并在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)llc諧振變換，從而減小開關(guān)損耗，提高效率；變換器的高壓輸入側(cè)電壓較高且變化范圍較寬的情況下，交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器的的輸入端并聯(lián)一個交錯并聯(lián)磁集成雙向buck/boost變換器，或變換器的低壓輸出側(cè)電壓較低且變化范圍較寬的情況下，交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器的的輸出端并聯(lián)一個交錯并聯(lián)磁集成雙向buck/boost變換器，能降低功率開關(guān)管的耐壓，全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)llc諧振變換，實現(xiàn)功率開關(guān)管的零電壓開關(guān)(zvs)。磁集成技術(shù)，將交錯并聯(lián)雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感實現(xiàn)磁集成，減小變換器的體積和損耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一提供的交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器的電路拓撲圖；

圖2是本發(fā)明實施例二提供的交錯串并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器的電路拓撲圖；

圖3是本發(fā)明實施例三提供的復合型交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器的電路拓撲圖；

圖4是本發(fā)明實施例四提供的復合型交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器電路拓撲圖；

圖5是本發(fā)明實施例一提供的諧振變壓器集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例一提供的諧振電感集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例二提供的諧振變壓器集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例二提供的諧振電感集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例三提供的諧振變壓器集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例三提供的諧振電感集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明實施例四提供的諧振變壓器和諧振電感全集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明實施例五提供的諧振變壓器和諧振電感全集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例六提供的諧振變壓器和諧振電感全集成磁件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、構(gòu)成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的集成磁件的鐵心；2、構(gòu)成諧振電感l(wèi)11和l21的集成磁件的鐵心；3、構(gòu)成諧振電感l(wèi)12和l22的集成磁件的鐵心；4、“e”形鐵心；5、“i”形鐵心；6、“十”字形鐵心；7、“[”形鐵心；8、“ee”形鐵心的窗口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例一：

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，如圖1所示，包括兩路交錯并聯(lián)的llc諧振變換器，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感分別采用集成磁件實現(xiàn)磁集成；第一路雙向全橋llc諧振變換器包括第一原邊電路、第一副邊電路和諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1；第一原邊電路包括功率開關(guān)管s11～s14、諧振電感l(wèi)11和諧振電容c11；第一副邊電路包括功率開關(guān)管s15～s18、諧振電感l(wèi)12和諧振電容c12；第二路雙向全橋llc諧振變換器包括第二原邊電路、第二副邊電路和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；第二原邊電路包括功率開關(guān)管s21～s24、諧振電感l(wèi)21和諧振電容c21；第二副邊電路包括功率開關(guān)管s25～s28、諧振電感l(wèi)22和諧振電容c22；每路雙向全橋llc諧振變換器的原邊電路和副邊電路均采用了全橋式llc諧振電路，實現(xiàn)能量的雙向流通；將這兩路雙向全橋llc諧振變換器進行交錯并聯(lián)，交錯并聯(lián)后的雙向全橋llc諧振變換器的輸入端連接高壓直流電源vh，輸出端連接低壓直流電源vl。諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2集成在鐵心1上，諧振電感l(wèi)11、l21集成在鐵心2上，諧振電感l(wèi)12、l22集成在鐵心3上。由此構(gòu)成一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，對兩路并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器進行交錯控制。所述交錯控制指的是對兩路全橋llc諧振變換器的交錯控制，即兩路llc諧振變換器的功率開關(guān)管的控制信號的相位相差90度，或者說相差1/4周期。本實施例的兩路交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器可以擴展到三路或三路以上。

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器磁集成的集成磁件為諧振變壓器集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的磁集成。諧振變壓器集成磁件的鐵心，即圖1中所示諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的集成磁件的鐵心1，為“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)，如圖5所示，包括兩片磁柱相對的“e”形鐵心4，兩片“e”形鐵心4的中柱之間沒有氣隙，上側(cè)磁柱之間和下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙。所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)中兩片“e”形鐵心4的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2。

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感磁集成的集成磁件為諧振電感集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感l(wèi)11、l21的磁集成及諧振電感l(wèi)12、l22的磁集成。諧振電感集成磁件的鐵心，即圖1中所示諧振電感l(wèi)11、l21的集成磁件的鐵心2或諧振電感l(wèi)12、l22的集成磁件的鐵心3，為“ei”形鐵心結(jié)構(gòu)，如圖6所示，包括一片“e”形鐵心4和一片“i”形鐵心5，“i”形鐵心5放置于“e”形鐵心4的開口側(cè)，“e”形鐵心4的三個磁柱與“i”形鐵心5之間均設(shè)有氣隙。諧振電感集成磁件的“e”形鐵心4的上側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)11或l12，下側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)21或l22。

在具體實施中，諧振變壓器的集成磁件的鐵心1也可以采用圖6所示的“ei”形鐵心結(jié)構(gòu)，諧振電感的集成磁件的鐵心2或3也可以采用圖5所示的“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)。

實施例二：

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上還包括兩個輸入電容c1和c2，輸入電容c1和c2串聯(lián)，串聯(lián)后的輸入電容c1連接在第一路雙向全橋llc諧振變換器的兩個輸入端，輸入電容c2連接在第二路雙向全橋llc諧振變換器的兩個輸入端；連接了兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器的兩個串聯(lián)的輸入電容c1和c2連接在高壓直流電源vh兩端，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器的輸出端連接在低壓直流電源vl的兩端。諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2集成在鐵心1上，諧振電感l(wèi)11、l21集成在鐵心2上，諧振電感l(wèi)12、l22集成在鐵心3上。由此構(gòu)成一種交錯串并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器。

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器磁集成的集成磁件為諧振變壓器集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的磁集成。諧振變壓器集成磁件的鐵心，即圖2中所示諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的集成磁件的鐵心1，如圖7所示，包括一片“十”字形鐵心6和兩片“e”形鐵心4，“十”字形鐵心6放置于兩片磁柱相對放置的“e”形鐵心4中間，兩片“e”形鐵心4的中柱與“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間沒有氣隙。諧振變壓器集成磁件的“十”字形鐵心6的上側(cè)磁柱上繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2。

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感磁集成的集成磁件為諧振電感集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中諧振電感l(wèi)11、l21的磁集成及諧振電感l(wèi)12、l22的磁集成。諧振電感集成磁件的鐵心，即圖2中所示諧振電感l(wèi)11、l21的集成磁件的鐵心2或諧振電感l(wèi)12、l22的集成磁件的鐵心3，也包括一片“十”字形鐵心6和兩片“e”形鐵心4，如圖8所示，“十”字形鐵心6放置于兩片磁柱相對放置的“e”形鐵心4中間，兩片“e”形鐵心的中柱與其“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間有氣隙，兩片“e”形鐵心的上或下側(cè)磁柱與其“十”字形鐵心的上或下側(cè)磁柱之間設(shè)有氣隙。諧振電感集成磁件“十”字形鐵心6的上側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)11或l12，下側(cè)磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)21或l22。

實施例三：

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，如圖3所示，在圖1的基礎(chǔ)上還包括中間電容c和兩路交錯并聯(lián)磁集成的雙向buck/boost變換器；第一路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s1、s2和電感l(wèi)1，第二路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s3、s4和電感l(wèi)1；第一路雙向buck/boost變換器的電感和第二路雙向buck/boost變換器的電感進行反向磁耦合，形成磁集成耦合電感；交錯并聯(lián)磁集成后的兩路雙向buck/boost變換器的輸入端連接在高壓直流電源vh的兩端，輸出端連接中間電容c，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器的輸入端連接在中間電容c的兩端，輸出端連接在低壓直流電源vl的兩端。諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2集成在鐵心1上，諧振電感l(wèi)11、l21集成在鐵心2上，諧振電感l(wèi)12、l22集成在鐵心3上。由此構(gòu)成一種復合型交錯串并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器。

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器磁集成的集成磁件為諧振變壓器集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的磁集成。諧振變壓器集成磁件的鐵心，即圖3中所示諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的集成磁件的鐵心1，如圖9所示，包括一片“十”字形鐵心6和兩片“[”形鐵心7，“十”字形鐵心6放置于兩片相對放置的“[”形鐵心7中間，兩片“[”形鐵心7的中部與“十”字形鐵心6的左右兩個橫軛之間沒有氣隙，兩片“[”形鐵心7的上或下側(cè)磁柱與“十”字形鐵心6的上或下側(cè)磁柱之間設(shè)有氣隙。所述諧振變壓器集成磁件的“十”字形鐵心6的上側(cè)磁柱上繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2；

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振電感磁集成的集成磁件為諧振電感集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中諧振電感l(wèi)11、l21的磁集成及諧振電感l(wèi)12、l22的磁集成。諧振電感集成磁件的鐵心，即圖3中所示諧振電感l(wèi)11、l21的集成磁件的鐵心2或諧振電感l(wèi)12、l22的集成磁件的鐵心3，如圖10所示，也包括一片“十”字形鐵心6和兩片“[”形鐵心7，“十”字形鐵心6放置于兩片相對放置的“[”形鐵心7中間，兩片“[”形鐵心的中部與“十”字形鐵心的左右兩個橫軛之間有氣隙，兩片“[”形鐵心7的上或下側(cè)磁柱與“十”字形鐵心6的上或下側(cè)磁柱之間都有氣隙。諧振電感集成磁件的“十”字形鐵心6的上部磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)11或l12，下部磁柱上繞制繞組以形成諧振電感l(wèi)21或l22。

實施例四：

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，如圖4所示，在圖1的基礎(chǔ)上還包括中間電容c和兩路交錯并聯(lián)磁集成的雙向buck/boost變換器；第一路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s1、s2和電感l(wèi)1，第二路雙向buck/boost變換器包括功率開關(guān)管s3、s4和電感l(wèi)1；第一路雙向buck/boost變換器的電感和第二路雙向buck/boost變換器的電感進行反向磁耦合，形成磁集成耦合電感；交錯并聯(lián)后的兩路雙向buck/boost變換器的輸入端與中間電容c并聯(lián)，輸出端連接在低壓直流電源vl的兩端，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器的輸出端均連接在中間電容c的兩端，輸入端連接在高壓直流電源vh的兩端。諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2集成在鐵心1上，諧振電感l(wèi)11、l21集成在鐵心2上，諧振電感l(wèi)12、l22集成在鐵心3上。由此構(gòu)成另一種復合型交錯串并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器。

實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感磁集成的集成磁件為交錯并聯(lián)全集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1、諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2和四個諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的磁集成。交錯并聯(lián)全集成磁件的鐵心，如圖11所示，包括兩片“e”形鐵心4和兩片“i”形鐵心5，兩片“e”形鐵心4的磁柱相對放置，形成“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)，兩片“e”形鐵心4的中柱之間沒有氣隙，上側(cè)磁柱之間和下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；兩片“i”形鐵心5分別豎置于所述“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的上下兩個窗口8中間。兩片“e”形鐵心4構(gòu)成圖4中所示諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的集成磁件的鐵心1，兩片“i”形鐵心5分別構(gòu)成圖4中所示諧振電感l(wèi)11、l21的集成磁件的鐵心2和諧振電感l(wèi)12、l22的集成磁件的鐵心3。“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心4的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2。n11和n12繞組或n21和n22產(chǎn)生的磁場不能互相全部通過對方，各自有一部分磁場通過放置在“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的上部或下部窗口8中的“i”形鐵心5返回，形成漏磁通和或漏磁通和各自形成漏感，作為諧振電感，分別形成諧振電感l(wèi)11、l12或諧振電感l(wèi)12、l22。

實施例五：

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，如圖1所示，包括兩路交錯并聯(lián)的llc諧振變換器，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感采用集成磁件實現(xiàn)磁集成；實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感磁集成的集成磁件為交錯并聯(lián)全集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1、諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2和四個諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的磁集成；其他結(jié)構(gòu)同實施例一。

交錯并聯(lián)全集成磁件的鐵心，如圖12所示，包括兩片“e”形鐵心4-1和兩片“e”形鐵心4-2。兩片“e”形鐵心4-1構(gòu)成圖1中所示諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1和諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2的集成磁件的鐵心1，兩片“e”形鐵心4-2分別構(gòu)成圖1中所示諧振電感l(wèi)11、l21的集成磁件的鐵心2和諧振電感l(wèi)12、l22的集成磁件的鐵心3。兩片“e”形鐵心4-1的磁柱相對放置，形成“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)，該兩片“e”形鐵心4-1的中柱之間沒有氣隙，上側(cè)磁柱之間和下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心4-1的上側(cè)磁柱上分別繞制n11、n12繞組以形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，下側(cè)磁柱上分別繞制n21、n22繞組以形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2。一片“e”形鐵心4-2的開口方向朝向“ee”形鐵心繞制n11、n12繞組的一側(cè)放置，該“e”形鐵心4-2的三個磁柱與“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心4-1的上側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；n11和n12繞組產(chǎn)生的磁場不能互相全部通過對方，各自有一部分磁場通過上部“e”形鐵心4-2返回，形成漏磁通和所以各自形成漏感作為諧振電感，分別形成諧振電感l(wèi)11、l12；另一片“e”字形鐵心4-2的開口方向朝向“ee”形鐵心繞制n21、n22繞組的一側(cè)放置，該“e”形鐵心4-2的三個磁柱與“ee”形鐵心結(jié)構(gòu)的兩片“e”形鐵心4-1的下側(cè)磁柱之間均設(shè)有氣隙；n21和n22繞組產(chǎn)生的磁場不能互相全部通過對方，各自有一部分磁場通過下部“e”形鐵心4-2返回，形成漏磁通和所以各自形成漏感作為諧振電感，分別形成諧振電感l(wèi)21、l22。

實施例六：

一種交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器，如圖2所示，還包括兩個串聯(lián)的輸入電容c1、c2和兩路交錯并聯(lián)的llc諧振變換器，兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感采用集成磁件實現(xiàn)磁集成；實現(xiàn)所述兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感磁集成的集成磁件為交錯并聯(lián)全集成磁件，用于兩路交錯并聯(lián)的雙向全橋llc諧振變換器中諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1、諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2和四個諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的磁集成；其他結(jié)構(gòu)同實施例二。

交錯并聯(lián)全集成磁件的鐵心，如圖13所示，包括三組前后依次排列的“ee”形鐵心，每組“ee”形鐵心中的兩片“e”形鐵心上下放置，上下放置的兩片“e”形鐵心的三個磁柱間均設(shè)有氣隙；三組“ee”形鐵心從前至后依次為第一組“ee”形鐵心、第二組“ee”形鐵心和第三組“ee”形鐵心。第二組鐵心構(gòu)成圖1中所示諧振變壓器tr1、tr2的集成磁件的鐵心1，第一組鐵心構(gòu)成圖1中所示諧振電感l(wèi)11、l21的集成磁件的鐵心2，第三組鐵心構(gòu)成圖1中所示諧振電感l(wèi)12、l22的集成磁件的鐵心3。第一組鐵心的上片鐵心4-3和第二組鐵心的上片鐵心4-4的同一側(cè)磁柱上共同繞制n11繞組，第二組鐵心的下片鐵心4-4和第三組鐵心的下片鐵心4-5的同一側(cè)磁柱上共同繞制n12繞組，n11繞組和n12繞組位于同一側(cè)，第二組“ee”形鐵心的上片鐵心4-4上的n11繞組和下片鐵心4-4上的n12繞組形成諧振變壓器tr1及其勵磁電感l(wèi)m1，第一組“ee”形鐵心的上片鐵心4-3上的n11繞組形成諧振電感l(wèi)11，第三組“ee”形鐵心的下片鐵心4-5上的n12繞組形成諧振電感l(wèi)12；第一組鐵心的上片鐵心4-3和第二組鐵心的上片鐵心4-4的另一側(cè)磁柱上共同繞制n21繞組，第二組鐵心的下片鐵心4-4和第三組鐵心的下片鐵心4-5的另一側(cè)磁柱上共同繞制n22繞組，n21繞組和n22繞組位于同一側(cè)，第二組“ee”形鐵心的上片鐵心4-4上的n21繞組和下片鐵心4-4上的n22繞組形成諧振變壓器tr2及其勵磁電感l(wèi)m2，第一組“ee”形鐵心的上片鐵心4-3上的n21繞組形成諧振電感l(wèi)21，第三組“ee”形鐵心的下片鐵心4-5上的n22繞組形成諧振電感l(wèi)22。

在具體實施中，以上各實施例中各集成磁件并不局限于其所應用的實施例，可以應用到其他實施例中交錯并聯(lián)磁集成雙向全橋llc諧振變換器中的諧振變壓器和諧振電感的磁集成。各集成磁件中的“e”形鐵心、“i”形鐵心、“十”字形鐵心和“[”形鐵心，通常采用鐵氧體、硅鋼片、鐵硅、金屬磁粉芯、非晶、超微晶等磁性材料，所述構(gòu)成諧振變壓器的n11、n12、n21、n22繞組及構(gòu)成諧振電感l(wèi)11、l12、l21、l22的繞組通常采用外包絕緣層的銅導線、銅箔、鋁導線或鋁箔。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。