双输出端口LLC电路及其控制技术研究

周凯，顾福森，杨嵇森

(哈尔滨理工大学 汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心，哈尔滨 150080)

0 引 言

随着能源危机和环境污染的日益严重，节能而环保的电动汽车变得越来越普及。车载充电机和大功率DC/DC变换器是电动汽车的重要组成部分，但车载充电机和DC/DC模块往往都是独立运行的，进而造成装配空间大，成本高等缺点[1-2]。本文提出了一种单变压器控制双输出端口电路，满足车载充电系统高效、高功率密度、高组分密度等要求[3]。主电路拓扑结构为LLC谐振电路，其解决了传统谐振变换器功率损耗较大的问题。相比于常规谐振变换器，LLC型谐振变换器具有诸多优点：其可获得较宽范围的输出电压；能够运行在全负载范围内，并实现开关管的零电压导通(zero-voltage switching, ZVS)；所有的寄生元器件，包括半导体器件的结电容、变压器的漏磁电感和激磁电感等，都是通过充放电的过程参与实现ZVS[4]。控制电路采用一颗控制芯片实现调节原边侧转换电路和副边侧转换电路开关管的通断时间，从而灵活地控制2个输出端口电压，其具有调压精确，抗干扰能力强等优点[5]。

1 双输出端口充电电路

图1为双输出端口充电电路的基本拓扑，包括与功率因数校正(power factor correction, PFC)电路连接的变压器原边侧电路，与车载动力电池连接的高压侧充电电路、与车载低压电池连接的低压侧输出电路，该电路将车载充电机模块和DC/DC模块进行集成，由一个变压器T1进行耦合连接，可实现高压输出和低压输出两种工作模式。……