[实用新型]一种LCC谐振DC‑DC变换器的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LCC谐振DC-DC变换器的控制方法及其装置。

背景技术

近年来，电力电子技术迅速发展，作为电力电子领域重要组成部分的电源技术逐渐成为应用和研究的热点。开关变换器以其效率高、功率密度高而确立了其在电源领域中的主流地位，随着业界要求的不断提高，开关电源也不断向着小型化、模块化、高频化的方向发展。谐振变换器因其良好的软开关特性与较低的EMI干扰得到了工业界与学术界的广泛重视。传统二元件谐振变换器中，串联谐振变换器轻载电压调节能力差，并联谐振变换器轻载效率低，LCC谐振变换器在综合以上两者优点的同时也克服了相应的缺点，已被广泛应用于各类场合。传统LCC谐振DC-DC变换器的控制方法有两种：一是变频控制，即通过调节变换器开关频率来实现输出稳压功能；二是定频控制，即通过调整变换器占空比以实现输出稳压功能。一般考虑到控制电路的实现复杂度，LCC谐振DC-DC变换器广泛采用变频控制，但是传统变频控制开关频率变化宽，严重增加了变换器中磁性元件与驱动电路的设计难度；另一方面采用变频控制的谐振变换器在不同输入电压与输出功率时EMI频谱分布也随开关频率不同而变化，这也给各类EMI滤波器设计带来了困难。尽管定频控制通过确保开关频率固定消除了以上问题，但LCC谐振DC-DC变换器软开关范围严重受限，且增大了各元件的电压电流应力，因此并未得到广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新颖的LCC谐振DC-DC变换器的控制装置，以使LCC谐振DC-DC变换器在宽输入电压与宽输出功率范围内保持软开关运行，同时使LCC谐振DC-DC变换器的开关频率在较窄范围内变化。

本实用新型为实现其目的，所采用的技术方案具体作法是：

LCC谐振DC-DC变换器的控制装置，在控制电路中：输出电压采样电路100对LCC谐振DC-DC变换器输出采样后输入误差放大电路200，误差放大电路200与平行设置的第一调制电路310和第二调制电路320信号连接；开关驱动电路400接收来自第二调制电路320的输出信号v₁，并输出LCC谐振DC-DC变换器开关管的驱动信号v_g1、v_g2。

进一步地，所述误差放大电路200由误差放大器202与基准电压源203及跨接于误差放大器202负端与输出端的补偿网络201构成；第一调制电路310由第一锯齿波发生器311及与之输出端连接的第一比较器312构成；第二调制电路320由顺序连接的第一J-K触发器321、第二锯齿波发生器322、第三比较器325和第一或门328组成，第二比较器326连接在第二锯齿波发生器322的输出与脉冲发生器327之间、脉冲发生器327的输出端与第一或门328相连；第二或门324连接在第三比较器325与第一J-K触发器321的输入之间、参考电压源323与第三比较器325连接；第一J-K触发器321的输出亦与第一锯齿波发生器311的输入端连接；开关驱动电路400由第二J-K触发器401与第一驱动电路403与第二驱动电路402组成；所述误差放大器202的负向输入端连接至电阻分压网络采样输出，误差放大器202的正向输入端连接至基准电压源203电压V_ref，电压采样电路100输出信号v_o与基准电压源203电压V_ref经误差放大后产生误差信号v_e；所述第一调制电路310接收第二调制电路320中第一J-K触发器321的反向输出信号v_nq与误差放大器202输出信号v_e，并输出比较结果v_c1；所述第二调制电路320接收第一调制电路310的比较结果v_c1与误差放大器202输出信号v_e，经第一或门328输出逻辑运算结果v₁；开关驱动电路400接收来自第二调制电路320的输出信号v₁，并输出LCC谐振DC-DC变换器开关管的驱动信号v_g1、v_g2。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：