[发明专利]串联谐振直流/直流变换器

说明书

技术领域

本发明涉及直流电源变换技术，尤其涉及一种基于3525的串联谐振直流/直流变换器控制电路。

背景技术

LLC串联谐振直流/直流变换器是最近几年来重新引起业界重视与研究的电路，其最大特点是采用了谐振变换技术。该技术带来的好处主要有：(1)由于谐振元件工作在正弦谐振状态，开关管上的电压自然过零，在可变频的范围内都能实现MOS管的ZVS开通与关断，电源损耗很小；(2)由于损耗很小，工作频率可以做的比较高，可有效减轻变换器的体积和成本，提高功率密度；(3)副边二极管自然关断，消除了副边的电压尖峰，降低了关断损耗；(4)原边电流近似为正弦波，传导和辐射比较小，EMC和EMI性能优异。

但是，串联谐振直流/直流变换器也存在一个难点问题，就是在轻载和空载条件下输出电压难以稳定。因为对于LLC串联谐振变换器，其输出电压增益M与开关管工作频率f之间有如下关系：

M=UoUin=0.5N*{1+LrLp[1-(f0f)2]2}2+Qs2(ff0-f0f)2---(1)]]>

其中，Uin为变换器输入直流电压，Uo为变换器输出直流电压，Lr为谐振电感值，Cr为谐振电容值，Lp为主变压器励磁电感值，N为主变压器原副边匝比，f为变换器工作频率，Po为变换器输出功率。

上式结果表明，串联谐振变换器输出电压增益M与开关管工作频率f之间成反比关系：工作频率越高，M越小，输出电压越低；工作频率越低，M越大，输出电压越高。因此，在空载和轻载时，为了稳定输出电压，工作频率需要升的很高。这样至少带来了两个问题：(1)工作频率过高，造成磁性器件难以优化，可能会影响电路的稳定性；(2)工作频率升高，电路损耗也相应快速升高，效率降低。在输出端加死负载能在一定程度解决轻载问题，但会增加空载损耗，降低变换器工作效率。

文献一《串联谐振直流/直流变换器的控制方法及装置》(中国专利申请号03140448.0)批露了一种串联谐振直流/直流变换器的控制方法及装置。该装置包括驱动电路、串联谐振电路、PI调节器、甄别器、脉宽调制电路和变频控制电路。该方法存在的主要问题是：(1)频率控制和调节电路由集成电路CD4046等实现，电路比较复杂；(2)空载和轻载时，变换器工作频率比较高，电路损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串联谐振直流/直流变换器，以解决现有串联谐振直流/直流变换器在输出空载和轻载条件下存在的磁性器件难以优化、电路损耗过大和输出稳压性能不能满足要求的问题。