本申请公开了一种LLC谐振变换器，包括：至少一个桥臂、电容、电感、变压器和控制器；至少一个桥臂包括可控开关管；电容、电感和变压器的原边绕组串联形成LLC谐振电路；LLC谐振电路连接至少一个桥臂；控制器，用于在可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点时，对可控开关管进行封波，使LLC谐振电路停止工作；在可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制可控开关管正常工作。由于该方案仅采样两个电压，即利用栅源电压和两端电压便可以控制可控开关管实现ZVS，实现方式简单，而且在无法实现ZVS时及时封波，保护速度较快，避免温升太高出现故障。避免温升太高出现故障。避免温升太高出现故障。
【技术实现步骤摘要】
一种LLC谐振变换器、方法及电源系统
[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种LLC谐振变换器、方法及电源系统。
技术介绍
[0002]目前，开关电源变换器，由于其效率高、体积小等优点，广泛应用于各个领域。由于负载直接使用的为直流电，因此，电源系统一般均包括DC/DC变换器，而且为了提高电能质量避免信号干扰，DC/DC变换器大多采用隔离式开关电源，DC/DC变换器以LLC谐振变换器为例进行介绍。
[0003]顾名思义，LLC谐振变换器包括两个L和一个C，其中一个L为变压器的原边绕组，两个L和一个C串联形成串联谐振。
[0004]参见图1，该图为一种单相电源系统对应的LLC谐振变换器的示意图。
[0005]从图1可以看出，电容Cr、电感Lr和原边绕组Lm串联。
[0006]LLC谐振变换器按照变压器原边连接的电路拓扑来区分，包括全桥LLC谐振变换器和半桥LLC谐振变换器。变压器的副边绕组连接的整流电路形式不限定，副边整流电路可以由二极管来实现，也可以由可控开关管来实现，图1中以可控开关管为例进行介绍。
[0007]由于实际在电源变换时，LLC谐振变换器的工作频率特别高，即位于原边的开关管的开关频率特别高，一般都是上百kHz。因此，为了降低功耗，同时保证开关管的安全，需要原边的开关管实现零电压开关(ZVS，Zero VoltageSwitch)，即在开关管的两端电压接近0V时，才能导通，做到损耗最小。如果开关管不能实现ZVS，开关频率较高，很快将积累较高的热量，导致温度骤升，开关管损坏，不能正常工作，导致整个电源系统报废。
[0008]因此，需要保证LLC谐振变换器在工作时，保证开关管能够实现ZVS。
技术实现思路
[0009]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种LLC谐振变换器、方法及电源系统，能够保证LLC谐振变换器中的开关管实现ZVS，以使LLC谐振变换器能够正常工作。
[0010]为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0011]本申请提供一种LLC谐振变换器，包括：至少一个桥臂、电容、电感、变压器和控制器；至少一个桥臂包括可控开关管；电容、电感和变压器的原边绕组串联形成LLC谐振电路；
[0012]LLC谐振电路连接至少一个桥臂；
[0013]控制器，用于在可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点时，对可控开关管进行封波，使LLC谐振电路停止工作；在可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制可控开关管正常工作。
[0014]优选地，控制器，具体用于在可控开关管的两端电压的下降沿，判断可控开关管的栅源电压大于可控开关管的门槛电压时，对可控开关管封波。
[0015]优选地，控制器，具体用于在可控开关管的两端电压的下降沿，判断可控开关管的栅源电压小于预设电压时，控制可控开关管正常工作，预设电压小于可控开关管的门槛电
压。
[0016]优选地，控制器，还用于在可控开关管的两端电压的下降沿，判断可控开关管的栅源电压大于预设电压且小于门槛电压时，控制可控开关管的开关频率为预设频率，预设频率为可控开关管允许的最小开关频率。
[0017]优选地，控制器，还用于在控制可控开关管的开关频率为预设频率后，判断LLC谐振变换器的增益在预设区间，控制可控开关管正常运行，反之对可控开关管进行封波。
[0018]优选地，控制器，还用于捕获可控开关管的两端电压的下降沿。
[0019]优选地，LLC谐振变换器包括三相半桥桥臂；
[0020]控制器，具体用于获得三相半桥桥臂中每个桥臂的可控开关管的两端电压，在每个桥臂的可控开关管中至少有一个可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿有交点时，对三相半桥桥臂的所有可控开关管进行封波；在可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制三相半桥桥臂中的可控开关管正常工作。
[0021]优选地，LLC谐振变换器包括单相半桥桥臂；
[0022]控制器，具体用于获得单相半桥桥臂中每个桥臂的可控开关管的两端电压，在每个桥臂的可控开关管中至少有一个可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿有交点时，对单相半桥桥臂的所有可控开关管进行封波；在可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制单相半桥桥臂中的可控开关管正常工作。
[0023]本申请还提供一种LLC谐振变换器的控制方法，LLC谐振变换器包括至少一个桥臂、电容、电感、变压器和控制器；至少一个桥臂包括可控开关管；电容、电感和变压器的原边绕组串联形成LLC谐振电路；LLC谐振电路连接至少一个桥臂；该方法包括：
[0024]检测可控开关管的两端电压和可控开关管的栅源电压；
[0025]判断可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点时，对可控开关管进行封波，使LLC谐振电路停止工作；
[0026]判断可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制可控开关管正常工作。
[0027]优选地，判断可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点，具体包括：
[0028]在可控开关管的两端电压的下降沿，可控开关管的栅源电压大于可控开关管的门槛电压时，判断可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点。
[0029]优选地，判断可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点，具体包括：
[0030]在可控开关管的两端电压的下降沿，判断可控开关管的栅源电压小于预设电压，判断可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿无交点；预设电压小于可控开关管的门槛电压。
[0031]优选地，还包括：在可控开关管的两端电压的下降沿，判断可控开关管的栅源电压大于预设电压且小于门槛电压时，控制可控开关管的开关频率为预设频率，预设频率为可
控开关管允许的最小开关频率。
[0032]优选地，还包括：在控制可控开关管的开关频率为预设频率后，判断LLC谐振变换器的增益在预设区间，控制可控开关管正常运行，反之对可控开关管进行封波。
[0033]本申请还提供一种电源系统，包括：整流电路和权利要求1
‑
8任一项的LLC谐振变换器；
[0034]整流电路的输入端用于连接交流电；
[0035]整流电路的输出端连接LLC谐振变换器的输入端。
[0036]通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
[0037]本申请提供的LLC谐振变换器，控制器通过判断可控开关管的两端电压与栅源电压，来决定是否对可控开关管进行封波，具体地，可控开关管的两端电压的下降沿与可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点时，对可控开关管进行封波，因为此时说明可控开关管的两端电压还本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种LLC谐振变换器，其特征在于，包括：至少一个桥臂、电容、电感、变压器和控制器；所述至少一个桥臂包括可控开关管；所述电容、所述电感和所述变压器的原边绕组串联形成LLC谐振电路；所述LLC谐振电路连接所述至少一个桥臂；所述控制器，用于在所述可控开关管的两端电压的下降沿与所述可控开关管的栅源电压的上升沿存在交点时，对所述可控开关管进行封波，使所述LLC谐振电路停止工作；在所述可控开关管的两端电压的下降沿与所述可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制所述可控开关管正常工作。2.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述可控开关管的两端电压的下降沿，判断所述可控开关管的栅源电压大于所述可控开关管的门槛电压时，对所述可控开关管封波。3.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述可控开关管的两端电压的下降沿，判断所述可控开关管的栅源电压小于预设电压时，控制所述可控开关管正常工作，所述预设电压小于所述可控开关管的门槛电压。4.根据权利要求1
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3任一项所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述控制器，还用于在所述可控开关管的两端电压的下降沿，判断所述可控开关管的栅源电压大于所述预设电压且小于所述门槛电压时，控制所述可控开关管的开关频率为预设频率，所述预设频率为所述可控开关管允许的最小开关频率。5.根据权利要求4所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述控制器，还用于在控制所述可控开关管的开关频率为预设频率后，判断所述LLC谐振变换器的增益在预设区间，控制所述可控开关管正常运行，反之对所述可控开关管进行封波。6.根据权利要求1
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3任一项所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述控制器，还用于捕获所述可控开关管的两端电压的下降沿。7.根据权利要求1
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3任一项所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述LLC谐振变换器包括三相半桥桥臂；所述控制器，具体用于获得所述三相半桥桥臂中每个桥臂的可控开关管的两端电压，在所述每个桥臂的可控开关管中至少有一个可控开关管的两端电压的下降沿与所述可控开关管的栅源电压的上升沿有交点时，对所述三相半桥桥臂的所有可控开关管进行封波；在所述可控开关管的两端电压的下降沿与所述可控开关管的栅源电压的上升沿无交点时，控制所述三相半桥桥臂中的可控开关管正常工作。8.根据权利要求1
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3任一项所述的LLC谐振变换器，其特征在于，所述LLC谐振变换器包括单相半桥桥臂；所述控制器，具体用于获得所述单相半...
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，江冯林，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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