[发明专利]LLC控制器及控制方法

说明书

一种LLC控制器(100)及控制方法。所述LLC控制器(100)包括依次连接的主控制器MCU(101)、驱动电路(102)以及LLC谐振电路(103)。其中，所述主控制器MCU(101)首先控制所述LLC谐振电路(103)的工作模式为脉冲频率调制模式，其次，当检测到所述LLC谐振电路(103)的工作频率大于或等于预设阈值时，所述主控制器MCU(101)将所述LLC谐振电路(103)的工作模式切换为脉冲宽度调制模式，再次，所述主控制器MCU(101)根据预设的初始占空比计算策略，确定所述脉冲宽度调制模式的初始占空比，最后，所述主控制器MCU(101)根据所述初始占空比向所述LLC谐振电路(103)提供所述脉冲宽度调制模式的驱动信号。该LLC控制器(100)及控制方法有利于提高控制器的控制性能和可靠性。

技术领域

本申请涉及电路控制技术，具体涉及一种LLC控制器及其控制方法。

背景技术

目前，LLC电路因开关特性而得到关注，相较于其他的电路，LLC需要脉冲频率调制(pulse width modulation，简称PFM)的控制方式，通过调节电路工作的开关频率，得到需要的输出电压，当工作频率大于谐振频率时，频率越高增益越低。在输出低电平或轻载时，工作频率非常高，调整频率过高对闭环控制、驱动电路、损耗和干扰都将产生影响。

发明内容

本申请实施例提供了一种LLC控制器及控制方法，提高控制器的控制性能和可靠性。

第一方面，本申请实施例提供一种LLC控制器，包括依次连接的主控制器MCU、驱动电路以及LLC谐振电路；所述主控制器MCU用于控制所述LLC谐振电路的工作模式为脉冲频率调制模式；以及用于当检测到所述LLC谐振电路的工作频率大于或等于预设阈值时，将所述LLC谐振电路的工作模式切换为脉冲宽度调制模式；以及用于根据预设的初始占空比计算策略，确定所述脉冲宽度调制模式的初始占空比，所述初始占空比小于0.5；以及用于根据所述初始占空比向所述LLC谐振电路提供所述脉冲宽度调制模式的驱动信号。

在一个可能的示例中，所述LLC谐振电路包括输入整流电路、变压器及输出整流电路，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组为交流电输入侧，所述副边绕组为交流电输出侧。

在一个可能的示例中，所述输入整流电路包括谐振电容Cr、谐振电感Lr和第一全桥串联谐振整流电路，其中所述第一全桥串联谐振整流电路包括共源极结构的晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3及晶体管Q4，所述第一全桥串联谐振整流电路、所述原边绕组、所述谐振电容Cr和所述谐振电感Lr与电源并联，所述原边绕组和所述谐振电容Cr以及所述谐振电感Lr串联并跨接到所述第一全桥串联谐振整流电路上。

在一个可能的示例中，所述输出整流电路包括输出电容C1和第二全桥串联谐振整流电路，所述第二全桥串联谐振整流电路包括副边整流二极管D1、副边整流二极管D2、副边整流二极管D3及副边整流二极管D4，用于全波整流且与输出电容C1并联。

在一个可能的示例中，所述LLC控制器处于闭合状态；当所述LLC控制器的工作频率小于所述预设阈值时，所述主控制器MCU分别采样输出电压值和输出电流值，按照所述脉冲频率调制模式的调节方式控制所述晶体管Q1、所述晶体管Q2、所述晶体管Q3及所述晶体管Q4，同时控制所述副边整流二极管D1、所述副边整流二极管D2、所述副边整流二极管D3、所述副边整流二极管D4、所述晶体管Q1、所述晶体管Q2、所述晶体管Q3及所述晶体管Q4按照后开先关的工作方式实现同步整流；当所述LLC控制器的工作频率大于或等于所述预设阈值时，所述主控制器MCU按照所述脉冲宽度调制模式的调节方式控制所述驱动电路。

在一个可能的示例中，所述晶体管Q1、所述晶体管Q2、所述晶体管Q3、所述晶体管Q4均为N型原边MOSFET管。