[实用新型]电压谐振软开关变换器的变频变脉宽综合控制器

说明书

本实用新型涉及一种用于高频电压谐振软开关变换器闭环控制电路的电压谐振软开关变换器的变频变脉宽综合控制器。

高频电压谐振变换器目前均采用固定死区时间、变频控制的方法来稳定输出电压，其存在以下不足：当输入电压或负载在全范围变动时，变换器变换频率变化范围宽，变压器和滤波器参数不易优化，体积重量较大。

本实用新型的目的是提供一种电压谐振软开关变换器的变频变脉宽综合控制器，它采用固定死区变频和固定频率变脉宽的控制方法解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电压谐振软开关变换器的变频变脉宽综合控制器，它由脉宽调制电源控制器、电压反馈变频控制网络、电流反馈变脉宽控制网络构成，电压反馈变频控制网络的输出接脉宽调制电源控制器的频率控制端，电流反馈变脉宽控制网络的输出接脉宽调制电源控制器的脉宽控制端。

所述电压反馈变频控制网络由比较器、放大器串联构成，放大器的输出经分压支路接脉宽调制电源控制器的频率控制端；

所述电流反馈变脉宽控制网络由比较器、箝位二极管构成，箝位二极管的阴极接比较器的输出，阳极接脉宽调制电源控制器的脉宽控制端。

本实用新型的优点：由于设置了电压反馈变频控制网络，故可控制脉宽调制电源控制器的输出脉冲宽度，实现固定死区变频控制；由于设置了电流反馈变脉宽控制网络，故当输出电流降低时，可使脉宽调制电源控制器的输出脉宽低于电压反馈变频控制网络所控制的脉宽，输出脉宽下降使输出电压下降，通过电压反馈网络使变换频率降低，从而限制了变换频率变化范围，克服了原来单一闭环的不足。

下面结合附图和实施例详细说明。

图1为本实用新型的电路图。

本实用新型是一种电压谐振软开关变换器的变频变脉宽综合控制器，它由脉宽调制电源控制器IC1(可选用型号为SG3525的PWM电源控制器)、电压反馈变频控制网络、电流反馈变脉宽控制网络构成，电压反馈变频控制网络的输出接IC1的频率控制端6，电流反馈变脉宽控制网络的输出接IC1的脉宽控制端9。

电压反馈变频控制网络由比较器IC2、放大器Q1串联构成，电阻R5和电容C2、C3构成IC2的反馈网络，放大器Q1的输出经电阻R3和R2组成的分压支路接脉宽调制电源控制器IC1的频率控制端6；

电流反馈变脉宽控制网络由比较器IC3、箝位二极管D1构成，电阻R6是IC3的反馈电阻，箝位二极管D1的阴极接IC3的输出，阳极接脉宽调制电源控制器IC1的脉宽控制端9。

接在IC3输入端的信号If、Iref分别为反馈电流和参考电流的电压值，接在IC2输入端的信号Vf、Vref分别为反馈电压和参考电压。该电路可装在外壳中。

下面说明其工作原理：

IC1的振荡波形上升时间T1=0.8Requ·C1

下降时间T2=K1·R1C1

K1为常数，Requ为IC1频率控制端6脚对地等效电阻。

由于IC1中的误差放大器负端1脚接地，误差放大器正端2脚接+5V，则在比较器IC3输出端的B点电位高于IC1的脉宽控制端9脚的A点电位时，IC1输出脉冲宽度由电压反馈变频控制网络控制，死区时间恒定为T2，导通时间为T1，随Requ即IC2输出端C点电位变化而变化，即实现固定死区变频控制，Vf越高则C点电位越高，Requ越小，则T1越小，变换频率越高，反之亦然。随着输出电流降低，B点电位降低，一旦B点电位低于A点电位，则B点对A点箝位，电流反馈变脉宽网络起作用，使IC1输出脉宽低于电压反馈变频控制网络所控制的脉宽，输出脉宽下降使输出电压下降，通过电压反馈网络使变换频率降低，从而限制了变换频率变化范围，克服了原来单一闭环的不足。

本实用新型可用于所有变频谐振变换器的闭环控制。其中IC1可为任意PWM控制芯片，Q1可为晶体管或MOSFET等元器件。