【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子的，更具体地，涉及一种主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统。
技术介绍
1、llc谐振变换器具有输出功率密度大、效率高、电磁干扰小等优点，已逐渐成为中大功率dc-dc变换器的优选拓扑之一。
2、目前，单级非交错llc谐振变换器的输出电流纹波大，因此，需要等效串联电阻esr(esr，equivalent series resistance)更小、容量更大的输出滤波电容，才能将输出纹波电压限制在期望的范围内。为此，在中大功率dc-dc变换器中，多采用两路交错(两路llc驱动信号之间存在90°的相位差)或三路交错(三路llc驱动信号之间存在60°的相位差)的llc谐振变换器拓扑结构。
3、但由于llc谐振变换器的功率开关管的驱动信号频率会随着输入电压、负载的轻重变化，而为保证多路交错llc谐振变换器的正常输出，要求llc谐振变换器的功率开关管的驱动信号频率一致，且必须满足各路驱动信号的相位关系固定，这种要求使得交错式llc谐振变换器的控制设计难度大，目前比较常用的是采用dsp芯片或嵌入dsp部件的mcu芯片与桥式驱动芯片结合构建多路交错llc谐振变换器的控制系统，但这种方式导致交错式llc谐振变换器的产品设计调试周期长，对技术人员的软硬件技术功底要求高，而且还存在因电磁干扰导致系统失控的风险。
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述为解决当前交错式llc谐振变换器控制系统设计调试周期长、开发难度高的问题，本专利技术提出一种主从结构多路
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，包括：主llc控制芯片、参考电位设置模块、比较控制模块和若干个从llc功率开关管驱动模块；
4、所述主llc控制芯片匹配有主llc上开关管和主llc下开关管，每个所述从llc功率开关管驱动模块匹配有上开关管和下开关管；
5、所述主llc控制芯片产生三角波电压信号，并基于所述三角波电压信号产生主llc上、下开关管驱动信号，以控制主llc上开关管和主llc下开关管的工作状态；
6、所述参考电位设置模块用于设置并输出基准电压信号至比较控制模块，且所述主llc控制芯片输出三角波电压信号和主llc下开关管驱动信号至比较控制模块；
7、所述比较控制模块比较所述基准电压信号和三角波电压信号后，根据比较结果和主llc下开关管驱动信号产生若干组上、下开关管驱动信号，对应控制每个所述从llc功率开关管驱动模块所匹配的上开关管和下开关管的工作状态。
8、优选地，将主llc上开关管记为q1，驱动信号记为hvg；将主llc下开关管记为q2，驱动信号记为lvg；
9、当所述主llc控制芯片产生三角波电压信号vcf在上升沿时，对主llc下开关管记q2的驱动信号lvg为高电平，q2导通；对主llc上开关管记为q1的驱动信号hvg为低电平，q1截止；
10、当所述主llc控制芯片产生三角波电压信号vcf在下降沿时，对主llc下开关管记q2的驱动信号lvg为低电平，q2截止；对主llc上开关管记为q1的驱动信号hvg为高电平，q1导通。
11、优选地，所述从llc功率开关管驱动模块的数量为一个，包括第一从llc功率开关管驱动模块；
12、所述参考电路以所述三角波电压信号vcf基准，计算三角波电压信号的中值：
13、
14、式中，vcfm表示三角波电压信号的中值，vcf,max表示三角波电压信号的最大值，vcf,min表示三角波电压信号的最小值；
15、根据所述三角波电压信号的中值设置第一基准电压信号vcfh1和第二基准电压信号vcfl1；其中，第一基准电压信号vcfh1大于等于所述三角波电压信号的中值，第二基准电压信号vcfl1小于等于所述三角波电压信号的中值。
16、优选地，将第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管记为q3，驱动信号记为vgs3；将第一从llc功率开关管驱动模块匹配的下开关管记为q4，驱动信号记为vgs4；
17、所述比较控制模块比较所述三角波电压信号vcf与所述第一基准电压信号vcfh1、第二基准电压信号vcfl1：
18、当主llc下开关管驱动信号lvg为高电平且vcf≥vcfh1时，比较控制模块内的q3驱动信号置位，使第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3的驱动信号vgs3为高电平，q3导通；当主llc下开关管驱动信号lvg为低电平且主vcf≤vcfh1时，比较控制模块内的q3驱动信号复位，使第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3的驱动信号vgs3为低电平，q3截止；
19、当主llc下开关管驱动信号lvg为高电平且vcf≥vcfl1时，比较控制模块内的q4驱动信号复位，使第一从llc功率开关管驱动模块匹配的下开关管q4的驱动信号vgs4为低电平，q4截止；当主llc下开关管驱动信号lvg为低电平且vcf≤vcfl1时，比较控制模块内的q4管驱动信号置位，使第一从llc功率开关管驱动模块匹配的下开关管q4的驱动信号vgs4为高电平，q4导通。
20、优选地，根据所述第一基准电压信号和第二基准电压信号计算，第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3与下开关管q4的驱动信号之间的死区时间，计算公式为：
21、
22、式中，δt1表示第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3与下开关管q4的驱动信号之间的死区时间，fsw表示主llc控制芯片的开关频率，vcf,max表示三角波电压信号的最大值，vcf,min表示三角波电压信号的最小值。
23、可以看出，第一基准电压信号vcfh1和第二基准电压信号vcfl1分别决定了第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3与下开关管q4的导通时刻和截止时刻，即第一基准电压信号vcfh1和第二基准电压信号vcfl1的差值控制了第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3与下开关管q4的驱动信号之间的死区时间；当主llc上开关管和主llc下开关管的驱动信号的传输延迟时间与第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3与下开关管q4的驱动信号的传输延迟时间相等或相近时，即可保证两路llc驱动信号的相位关系。
24、优选地，当第一基准电压信号vcfh1和第二基准电压信号vcfl1均等于三角波电压信号的中值时，主llc下开关管记q2的驱动信号lvg与第一从llc功率开关管驱动模块匹配的下开关管q4的驱动信号vgs4之间的相位差偏离90°。
25、优选地，若第一从llc功率开关管驱动模块无防止上、下开关管同时导通功能时，还需在第一从llc功率开关管驱动模块前设置防止上、下开关管同时导通的保护电路模块。
26、优选地，所述从本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，包括：主LLC控制芯片、参考电位设置模块、比较控制模块和若干个从LLC功率开关管驱动模块；
2.根据权利要求1所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，将主LLC上开关管记为Q1，驱动信号记为HVG；将主LLC下开关管记为Q2，驱动信号记为LVG；
3.根据权利要求1或2所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述从LLC功率开关管驱动模块的数量为一个，包括第一从LLC功率开关管驱动模块；
4.根据权利要求3所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，将第一从LLC功率开关管驱动模块匹配的上开关管记为Q3，驱动信号记为Vgs3；将第一从LLC功率开关管驱动模块匹配的下开关管记为Q4，驱动信号记为Vgs4；
5.根据权利要求4所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，根据所述第一基准电压信号和第二基准电压信号计算，第一从LLC功率开关管驱动模块匹配的上开关管Q3与下开关管Q4的驱动信
6.根据权利要求1或2所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述从LLC功率开关管驱动模块的数量为两个，包括第一从LLC功率开关管驱动模块和第二从LLC功率开关管驱动模块；
7.根据权利要求6所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，将第一从LLC功率开关管驱动模块匹配的上开关管记为Q3，驱动信号记为Vgs3；将第一从LLC功率开关管驱动模块匹配的下开关管记为Q4，驱动信号记为Vgs4；将第二从LLC功率开关管驱动模块匹配的上开关管记为Q5，驱动信号记为Vgs5；将第二从LLC功率开关管驱动模块匹配的下开关管记为Q6，驱动信号记为Vgs6；
8.根据权利要求7所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，根据所述第四基准电压信号和第六基准电压信号计算，第一从LLC功率开关管驱动模块匹配的上开关管Q3与下开关管Q4的驱动信号之间的死区时间，计算公式为：
9.根据权利要求1、5或8所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述主LLC控制芯片还产生保护信号输出至每个从LLC功率开关管驱动模块；在正常工作状态下，保护信号为高电平；当出现欠压、过载或故障时，保护信号从高电平变化为低电平，关断主LLC上开关管、主LLC下开关管，以及每个从LLC功率开关管驱动模块匹配的上开关管和下开关管。
10.根据权利要求9所述的主从结构多路交错式LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括辅助电源模块，所述辅助电源模块为主LLC控制芯片、参考电位设置模块、比较控制模块和每个从LLC功率开关管驱动模块提供工作电压。
...【技术特征摘要】
1.一种主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，其特征在于，包括：主llc控制芯片、参考电位设置模块、比较控制模块和若干个从llc功率开关管驱动模块；
2.根据权利要求1所述的主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，其特征在于，将主llc上开关管记为q1，驱动信号记为hvg；将主llc下开关管记为q2，驱动信号记为lvg；
3.根据权利要求1或2所述的主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述从llc功率开关管驱动模块的数量为一个，包括第一从llc功率开关管驱动模块；
4.根据权利要求3所述的主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，其特征在于，将第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管记为q3，驱动信号记为vgs3；将第一从llc功率开关管驱动模块匹配的下开关管记为q4，驱动信号记为vgs4；
5.根据权利要求4所述的主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，其特征在于，根据所述第一基准电压信号和第二基准电压信号计算，第一从llc功率开关管驱动模块匹配的上开关管q3与下开关管q4的驱动信号之间的死区时间，计算公式为：
6.根据权利要求1或2所述的主从结构多路交错式llc谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述从llc功率开关管驱动模块的数量为两个，包括第一从llc功率开关管驱动模块和第二从llc功率开关管驱动模块；
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