[发明专利]一种LLC谐振变换器及宽增益控制方法在审

专利信息
申请号: 202011174959.9 申请日: 2020-10-28
公开(公告)号: CN112332674A 公开(公告)日: 2021-02-05
发明(设计)人: 李斌华;李永昌 申请(专利权)人: 广州金升阳科技有限公司
主分类号: H02M3/335 分类号: H02M3/335;H02M7/48
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 510663 广东省广州市广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 llc 谐振 变换器 增益 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种LLC谐振变换器的宽增益控制方法,其特征在于:通过将输入电压范围分为低和高两个电压段,分别对应两种控制模态,

在输入电压范围的低压段,采用全桥LLC PFM控制模态,通过改变开关频率来改变输出电压增益;

在输入电压范围的高压段,采用全桥LLC变占空比控制模态,在整个高压段范围内,开关频率等于谐振频率fr,通过改变原边开关管的占空比来改变输出电压增益。

2.根据权利要求1所述的一种LLC谐振变换器的宽增益控制方法,其特征在于:所述的两种控制模态之间的电压切换点设置应满足:输入电压上升至高于模态切换电压,即开关频率等于谐振频率fr时对应的电压V_fr,LLC谐振变换器由全桥LLC PFM控制模态进入全桥LLC变占空比控制模态;输入电压下降至低于模态切换电压,即开关频率等于谐振频率fr时对应的电压V_fr,LLC谐振变换器由全桥LLC变占空比控制模态进入全桥LLC PFM控制模态。

3.根据权利要求1所述的一种LLC谐振变换器的宽增益控制方法,其特征在于:

所述的两种控制模态的切换方式为:

开关频率增大至等于谐振频率fr后,开关频率稳定在该值,原边开关管的占空比逐渐减小至稳定,控制模态由全桥LLC PFM控制模态进入全桥LLC变占空比控制模态;

原边开关管的占空比增大至等于50%后,原边开关管的占空比稳定在该值,开关频率逐渐减小至稳定,控制模态由全桥LLC变占空比控制模态进入全桥LLC PFM控制模态。

4.一种LLC谐振变换器,包括输入源Vin、原边LLC谐振电路、变压器T和副边整流滤波输出电路,其特征在于:

LLC谐振变换器的控制模态有两种,且适用于不同阶段:将输入电压范围分为低和高两个电压段,在输入电压范围的低压段,采用全桥LLC PFM控制模态,通过改变开关频率来改变输出电压增益;在输入电压范围的高压段,采用全桥LLC变占空比控制模态,在整个高压段范围内,开关频率等于谐振频率fr,通过改变原边开关管的占空比来改变输出电压增益。

5.根据权利要求4所述的一种LLC谐振变换器,其特征在于:

所述的全桥LLC PFM控制模态与全桥LLC变占空比控制模态之间的电压切换点设置应满足:输入电压上升至高于模态切换电压,即开关频率等于谐振频率fr时对应的电压V_fr,LLC谐振变换器由全桥LLC PFM控制模态进入全桥LLC变占空比控制模态;输入电压下降至低于模态切换电压,即开关频率等于谐振频率fr时对应的电压V_fr,LLC谐振变换器由全桥LLC变占空比控制模态进入全桥LLC PFM控制模态。

6.根据权利要求4所述的一种LLC谐振变换器,其特征在于:

所述的全桥LLC PFM控制模态与全桥LLC变占空比控制模态之间的切换方式为:

开关频率增大至等于谐振频率fr后,开关频率稳定在该值,原边开关管的占空比逐渐减小至稳定,控制模态由全桥LLC PFM控制模态进入全桥LLC变占空比控制模态;

原边开关管的占空比增大至等于50%后,原边开关管的占空比稳定在该值,开关频率逐渐减小至稳定,控制模态由全桥LLC变占空比控制模态进入全桥LLC PFM控制模态。

7.根据权利要求4所述的一种LLC谐振变换器,其特征在于:所述的原边LLC谐振电路包括原边开关管S1、原边开关管S2、原边开关管S3、原边开关管S4、原边开关管S5、原边开关管S6、谐振电容Cr、谐振电感Lr和激磁电感Lm,原边开关管S1的漏极连于原边开关管S2的漏极和输入源Vin的正端,原边开关管S1的源极连于原边开关管S3的漏极和谐振电容Cr的一端,谐振电容Cr的另一端连于谐振电感Lr的一端和原边开关管S5的漏极,原边开关管S5的源极连于原边开关管S6的源极,谐振电感Lr的另一端连于激磁电感Lm的一端和变压器T原边绕组Np的同名端,变压器T原边绕组Np的非同名端连于激磁电感Lm的另一端、原边开关管S2的源极、原边开关管S4的漏极和原边开关管S6的漏极,原边开关管S4的源极连于原边开关管S3的源极和输入源Vin的负极。

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