[发明专利]半桥谐振变换器的短路保护方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种半桥谐振变换器的短路保护方法及装置。

背景技术

高功率密度是电力电子产品，尤其通信电源产品的一个重要的发展趋势。半桥LLC谐振DC/DC拓扑对于中低功率等级在变换效率和功率密度方面具有突出的优势，所以在通信电源产品中，具有广泛的应用。随着产品的发展，功率密度的提高的难度越来越大，除了新器件和新工艺的产生，缩减器件是首要手段。

目前业界针对半桥LLC谐振DC/DC变换器，如图1所示，主要是靠原边峰值电路采样加限流电路完成的。此方案有实现简单，动作快和可靠性高等优点。但是为了满足高功率密度的要求，外加的原边电流采样单元（一般是采用电流互感器来实现）就占去了不少空间，并且考虑安规距离后，给PCB布局和画板造成了一定的困难。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种半桥谐振变换器的短路保护方法及装置能够实现对半桥谐振变换器的短路保护，同时也能提高半桥谐振变换器的功率密度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半桥谐振变换器的短路保护方法，包括以下步骤：

检测半桥谐振变换器的副边电流信号，将检测到的副边电流信号转换为相应的第一采样电压信号；

根据所述第一采样电压信号判断是否需要进行逐波保护，若是，则在预设周期内强制封锁半桥谐振变换器的驱动信号。

进一步地，所述根据所述第一采样电压信号判断是否需要进行逐波控制号包括：

对所述第一采样电压信号进行差分、放大处理；

将处理后的第一采样电压信号的电压值与预设电压值比较，若处理后的第一采样电压信号的电压值大于所述预设电压值，则判定需要进行逐波保护。

进一步地，所述将检测到的副边电流信号转换为相应的采样电压信号之后还包括：

对所述第一采样电压信号进行处理得到平均副边电流信号对应的平均电压信号；

所述在根据所述第一采样电压信号判断是否需要进行逐波保护之后还包括：

当根据所述第一采样电压信号判断需要进行逐波保护时，产生一个固定电压值的给定电压信号；

在预设周期内强制封锁半桥谐振变换器的驱动信号之后还包括：

根据所述平均电压信号和所述给定电压信号得到环路控制信号；

根据所述环路控制信号控制所述半桥谐振变换器驱动信号的大小。

进一步地，所述短路保护方法还包括：检测半桥谐振变换器的输出电压信号，将检测到的输出电压信号转换成第二采样电压信号；

所述在根据所述第一采样电压信号判断是否需要进行逐波保护之后还包括：

当判断不需要进行逐波保护时，根据所述第二采样电压信号产生给定电压信号；

根据所述给定电压信号控制所述半桥谐振变换器驱动信号以稳定所述半桥谐振变换器的输出电压信号。

进一步地，所述根据所述平均电压信号和所述给定电压信号得到环路控制信号的过程包括：

对所述平均电压信号和所述给定的电压信号进行运算、补偿处理得到环路信号。

同样为了解决上述的技术问题，本发明还提供了一种半桥谐振变换器的短路保护装置，包括：电流采样电路、判断电路和驱动控制电路；

所述电流采样电路用于检测半桥谐振变换器的副边电流信号，将检测到的副边电流信号转换为相应的第一采样电压信号；

所述判断电路用于根据所述第一采样电压信号判断是否需要进行逐波保护；

所述驱动控制电路用于当所述判断电路的判断结果为需要进行逐波保护时，在预设周期内强制封锁半桥谐振变换器的驱动信号。

进一步地，所述判断电路包括：第一信号处理电路和比较电路；

所述第一信号处理电路用于对所述采样电压信号进行差分、放大处理；

所述比较电路用于将处理后的第一采样电压信号的电压值与预设电压值比较，若经过所述处理子电路处理后的采样电压值大于所述预设电压值，则判定半桥谐振变换器需要进行逐波保护。

进一步地，半桥谐振变换器的短路保护装置还包括：电压信号给定电路、第二信号处理电路和环路控制电路；

所述第二信号处理电路用于所述第一采样电压信号进行处理得到平均副边电流信号对应的平均电压信号；

所述电压信号给定电路用于当所述判断电路判断结果为需要进行逐波保护时，产生一个固定电压值的给定电压信号；、

所述环路控制电路用于根据所述平均电压信号和所述给定电压信号得到环路控制信号；