[发明专利]一种基于LLC的电源开关切换驱动电路及方法

说明书

本发明提供一种基于LLC的电源开关切换驱动电路，包括：电源、相移全桥LLC谐振电路和驱动开关组件，所述相移全桥LLC谐振电路包括：由MOSFET组成的全桥变换电路、谐振网络以及变压器；所述全桥变换电路的输入端与电源的输入端相连，所述全桥变换电路的输出端与谐振网路的输入端相连，所述谐振网络的输出端与变压器的原边线圈连接，所述变压器的副边线圈两端分别与驱动开关组件连接，所述驱动开关组件的输出端与电源的输出端连接；利用储存在桥LLC谐振电路上的谐振能量导通开关组件，本发明为解决电源开关驱动需要预先充电的问题，将相移全桥LLC谐振电路引入驱动电路中，利用储存在LLC上的谐振能量驱动电源开关切换。

技术领域

本发明属于电源系统技术领域，具体涉及一种基于LLC的电源开关切换驱动电路及方法。

背景技术

目前对于云端产业蓬勃发展，应用零组件功耗随之加大，负载响应能力也跟着变大，如降压转换器的产生及应用，满足了电子组件巨大的能量转换，但是随着电力切换组件的逐年提升，电源驱动技术却还是没有推陈出新。

传统的电源开关驱动方法，会预先针对上臂开关Cboost充电，之后在下一周期利用已充电的Cboost的节点额外迭加电压上去，才能满足上臂开关导通条件，上臂开关才得以打开。而此方法需要负载响应极快，否则会延迟导致响应较慢，所以一般电源系统需要较快的负载响应时，系统的切换频率就会相对应的提高，但也相对应的增加上臂开关的切换损失，因此整体系统效率将会下降。此外，驱动开关的能力也会与驱动电路的能量供给的电压源或电流源有相对应的关系，如驱动电路本身的电压源或电流源无法负载极快能量供给开关组件达到导通条件的话，相对的驱动能力也会受限。更甚者，会使CPU宕机，造成严重的后果。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种基于LLC的电源开关切换驱动电路及方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种基于LLC的电源开关切换驱动电路，包括：电源、相移全桥LLC谐振电路和驱动开关组件，所述相移全桥LLC谐振电路包括：由MOSFET组成的全桥变换电路、谐振网络以及变压器；所述全桥变换电路的输入端与电源的输入端相连，所述全桥变换电路的输出端与谐振网路的输入端相连，所述谐振网络的输出端与变压器的原边线圈连接，所述变压器的副边线圈两端分别与驱动开关组件连接，所述驱动开关组件的输出端与电源的输出端连接；利用储存在桥LLC谐振电路上的谐振能量导通开关组件；所述全桥变换电路的一端接地。

进一步的，所述驱动开关组件包括：第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管和第二场效应管的G极分别与所述副边线圈连接，所述第一场效应管的D极与电源输入端连接，将第一场效应管作为驱动开关，第二场效应管的S极接地。

进一步的，所述变压器的副边线圈有两个，所述第一场效应管与第二场效应管的G极分别与两个副边线圈连接，同时将一场效应管和第二场效应管作为驱动开关。

进一步的，所述开关组件与电源的输出端之间的连接线路上设置保护电感；所述第一场效应管S极和第二场效应管的D极均与所述保护电感连接；所述保护电感的输出端设置滤波电容，所述滤波电容的输出端接地。

第二方面，本发明提供一种基于LLC的电源开关切换驱动方法，包括：

所述全桥切换器通过相移控制方式使得相移全桥LLC谐振电路的电感、变压器和电容产生谐振行为；

所述全桥切换器通过相移控制方式调整谐振电流的振幅及频率；

经由变压器隔离后驱动开关组件，通过控制驱动力道及驱动时间提升电源切换效率。

进一步的，所述方法还包括：

监测所述谐振电流的谐振波形，将谐振波形在正半周时产生的能量作为驱动能量，将谐振波形在负半周时产生的能量作为预防其他干扰所造成的误动作的能量。