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【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及开关电路控制领域,尤其涉及一种llc谐振变换器及其控制方法、控制装置。
技术介绍
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技术介绍
1、在新能源及电力电子领域中,高频、高效率的变换器一直是技术研究的重要内容。llc谐振变换器因其天然的软开关特性,不需要增加额外的控制方法即可实现功率mos的零电压开通(zvs),具有良好的高频特性,是实现高效率、高功率密度电源系统设计的理想选择。llc的控制方式一般分为电流模式控制和单电压模式控制,其中电压模式控制策略简单,外围电路精简,具有广泛的应用场合。图1展示了典型的电压控制模式的半桥llc谐振变换器的拓扑结构和关键的控制模块;图1中,反馈环路通过光耦反馈系统的输出状态,光耦反馈信号fb作为控制器内部压控振荡器vco的输入信号,决定震荡频率,通过改变驱动信号的工作频率,调节llc变换器的系统增益,维持输出电压的稳定。现有控制方法中,上下桥臂的驱动信号会存在不对称现象。
技术实现思路
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技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种llc谐振变换器及其控制方法、控制装置,能够提高llc谐振变换器上下桥臂驱动信号的对称性。
2、为解决上述技术问题,本申请采用了如下技术方案:
3、一种llc谐振变换器的控制方法,所述llc谐振变换器包括电容、充放电电流源、第一开关管和第二开关管;
4、所述控制方法包括以下步骤:
5、控制所述充放电电流源对所述电容进行周期性充放电;
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7、至少根据所述充放电周期控制所述第一开关管和第二开关管互斥导通,使得相邻所述充放电周期对应的所述第一开关管的驱动电平相反、相邻所述充放电周期对应的所述第二开关管的驱动电平相反;且在一个开关周期内,所述第一开关管和第二开关管的开通时长与所述电容的充放电时长近似相等,所述第一开关管和第二开关管的关断时长也与所述充放电时长近似相等。
8、该控制方法通过电容的充放电周期对第一开关管和第二开关管进行控制,使得第一开关管和第二开关管的开通时长和关断时长均与电容的充放电时长近似相等,有利于提高llc谐振变换器驱动信号的对称性。
9、一种llc谐振变换器的控制装置,所述llc谐振变换器包括电容、第一开关管和第二开关管,所述控制装置包括压控振荡器和驱动模块;
10、所述压控振荡器能够与所述llc谐振变换器的反馈模块电连接,接收反馈信号vfb;所述反馈信号表征所述llc谐振变换器的输出参数;
11、所述压控振荡器能够与所述电容电连接,并对所述电容进行充放电控制;
12、所述压控振荡器与所述驱动模块电连接,将表征所述电容充放电周期的控制信号vc发送至所述驱动模块;所述驱动模块用于根据所述控制信号生产互斥的第一驱动信号和第二驱动信号,且相邻所述充放电周期对应的所述第一开关管的驱动电平相反、相邻所述充放电周期对应的所述第二开关管的驱动电平相反;在一个开关周期内,所述第一驱动信号和第二驱动信号的高电平时长与所述电容的充放电时长近似相等,所述第一驱动信号和第二驱动信号的低电平时长与所述电容的充放电时长近似相等。
13、该控制装置具有压控振荡器和驱动模块,压控振荡器能够与所述电容电连接,并对所述电容进行充放电控制,驱动模块根据电容充放电周期产生第一驱动信号和第二驱动信号,且第一驱动信号和第二驱动信号的高电平时长和低电平时长均与电容的充放电时长近似相等,有利于提高llc谐振变换器驱动信号的对称性。
14、一种llc谐振变换器,包括上述的控制装置。该llc谐振变换器的驱动信号对称性好,系统更加稳定安全。
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1.一种LLC谐振变换器的控制方法,其特征在于,所述LLC谐振变换器包括电容、充放电电流源、第一开关管和第二开关管;
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括步骤:
3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,至少根据所述充放电周期控制所述第一开关管和第二开关管互斥导通包括以下步骤:
4.一种LLC谐振变换器的控制装置,所述LLC谐振变换器包括电容、第一开关管和第二开关管,其特征在于,所述控制装置包括压控振荡器和驱动模块;
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述压控振荡器包括电流反馈单元、充放电控制单元和电流镜单元;所述电流反馈单元能够与所述反馈模块电连接,并根据所述反馈信号生产基准电流信号;所述电流镜单元接收所述基准电流信号,并根据所述基准电流信号产生所述电容的充电电流和放电电流;所述充放电控制单元包括滞环比较器和第一触发器,所述滞环比较器的两个基准端分别设为上限阈值和下限阈值,所述滞环比较器的比较端接收电容电压值,所述滞环比较器的输出端与所述第一触发器输入端电连接;所述第一触发器输出端与所述电流镜单
6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,还包括振荡器控制模块;所述振荡器控制模块与所述压控振荡器电连接,所述振荡器控制模块包括可控开关管或者逻辑门电路,所述可控开关管或者逻辑门电路至少用于在所述电容电压值达到电压钳位值时控制所述压控振荡器停止对所述电容进行充放电,直到达到死区时长。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述电流镜单元包括第一充电控制管和第一放电控制管;所述振荡器控制模块包括第一控制管和第二触发器;
8.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述电流镜单元包括第一充电控制管、第二放电控制管和第三放电控制管;所述振荡器控制模块包括第二控制管和第二触发器;所述第二放电控制管与所述第三放电控制管的放电电流相等,所述第一触发器输出端与所述第二放电控制管和第三放电控制管的控制端电连接;
9.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述电流镜单元包括第一充电控制管、第二放电控制管和第三放电控制管;所述振荡器控制模块包括第一与门和第二触发器;所述第二放电控制管与所述第三放电控制管的放电电流相等,所述第一触发器输出端与所述第二放电控制管控制端电连接;所述第一充电控制管、第二放电控制管和第三放电控制管的公共端与所述电容一端电连接,所述电容另一端接参考地;
10.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述电流镜单元包括第一充电控制管和第一放电控制管;所述振荡器控制模块包括第三控制管、第四控制管和第二触发器;
11.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述电流镜单元包括第一充电控制管和第一放电控制管;所述振荡器控制模块包括第二触发器、第二与门和第三与门;
12.根据权利要求4-11任一项所述的控制装置,其特征在于,表征所述电容充放电周期的控制信号包括同步信号;所述同步信号根据所述电容电压值是否达到下限阈值产生,所述同步信号在相邻的所述充放电周期对应的电平相反;所述驱动模块用于:
13.一种LLC谐振变换器,其特征在于,包括如权利要求4-12任一项所述的控制装置。
...【技术特征摘要】
1.一种llc谐振变换器的控制方法,其特征在于,所述llc谐振变换器包括电容、充放电电流源、第一开关管和第二开关管;
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括步骤:
3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,至少根据所述充放电周期控制所述第一开关管和第二开关管互斥导通包括以下步骤:
4.一种llc谐振变换器的控制装置,所述llc谐振变换器包括电容、第一开关管和第二开关管,其特征在于,所述控制装置包括压控振荡器和驱动模块;
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述压控振荡器包括电流反馈单元、充放电控制单元和电流镜单元;所述电流反馈单元能够与所述反馈模块电连接,并根据所述反馈信号生产基准电流信号;所述电流镜单元接收所述基准电流信号,并根据所述基准电流信号产生所述电容的充电电流和放电电流;所述充放电控制单元包括滞环比较器和第一触发器,所述滞环比较器的两个基准端分别设为上限阈值和下限阈值,所述滞环比较器的比较端接收电容电压值,所述滞环比较器的输出端与所述第一触发器输入端电连接;所述第一触发器输出端与所述电流镜单元电连接,用于根据所述滞环比较器的输出结果生产充放电的控制信号。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,还包括振荡器控制模块;所述振荡器控制模块与所述压控振荡器电连接,所述振荡器控制模块包括可控开关管或者逻辑门电路,所述可控开关管或者逻辑门电路至少用于在所述电容电压值达到电压钳位值时控制所述压控振荡器停止对所述电容进行充放电,直到达到死区时长。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述电流镜单元包...
【专利技术属性】
技术研发人员:李恒,李镇福,林思聪,
申请(专利权)人:梵塔半导体技术杭州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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