[发明专利]全桥LLC电路的控制方法及全桥LLC谐振变压装置

说明书

本发明提供了一种全桥LLC电路的控制方法及全桥LLC谐振变压装置，全桥LLC电路包括由四个开关管构成的第一H桥，所述全桥LLC电路的控制方法包括控制输入四个所述开关管的PWM信号的时序，以使所述全桥LLC电路工作在半桥状态，可以输出较低的电压，相较于调节频率的方式调节输出电压，本发明扩展了全桥LLC电路的输出电压范围，使得全桥LLC电路能够输出较低的电压，并且不需要很宽的频率调节范围，降低了电路中各参数的设计难度，从而降低了成本。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其是一种全桥LLC电路的控制方法及全桥LLC谐振变压装置。

背景技术

LLC电路主要分为半桥LLC电路和全桥LLC电路，全桥是指H桥，具有4个开关管，半桥是只有H桥的一半，只有2个开关管。半桥LLC电路能够输出中低电压，适用于低电压输出的场合中，但是效率较低，而全桥LLC电路能够输出高电压，适用于高电压输出的场合中，且效率较高。传统的LLC电路均是通过调节开关频率来调节输出电压的，但是调节范围有限且输出增益大小与负载大小密切相关，尤其是输出轻载情况下，需要非常高的开关频率才能实现低电压输出，但更高的开关频率不利于驱动电源和变压器的优化设计，同时也会降低系统效率。也就是说，全桥LLC电路难以应用在低电压输出的场合中，即使强行使用，也无法发挥出其效率高的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全桥LLC电路的控制方法及全桥LLC谐振变压装置，能够使全桥LLC电路工作在半桥LLC电路的工作状态，扩展了全桥LLC电路的输出电压范围，使得全桥LLC电路能够输出较低的电压。

为了达到上述目的，本发明提供了一种全桥LLC电路的控制方法，全桥LLC电路包括由四个开关管构成的第一H桥，所述全桥LLC电路的控制方法包括：

控制输入四个所述开关管控制端的PWM信号的时序，以使所述全桥LLC电路工作在半桥状态。

可选的，所述第一H桥的一个桥臂的上下桥臂上的开关管分别为第一开关管和第三开关管，另一桥臂的上下桥臂上的开关管分别为第二开关管和第四开关管，所述四个所述开关管的PWM信号的时序为：

所述第一开关管的控制端接收的第一PWM信号和所述第三开关管的控制端接收的第三PWM信号互补，所述第二开关管的控制端接收的第二PWM信号和所述第四开关管的控制端接收的第四PWM信号互补，所述第四PWM信号相对所述第一PWM信号延迟半个开关周期，所述第二PWM信号相对所述第三PWM信号延迟半个开关周期，所述第一PWM信号和所述第四PWM信号的占空比为K，所述第二PWM信号和所述第三PWM信号的占空比为1-K，其中，K介于73％-77％之间。

可选的，控制输入四个所述开关管的PWM信号的时序的步骤包括：

关断所述第二开关管，打开所述第四开关管，所述第一开关管和所述第四开关管同时导通以进入模式1；关断所述第一开关管，打开所述第三开关管，所述第三开关管和所述第四开关管同时导通以进入模式2；关断所述第三开关管，打开所述第一开关管，所述第一开关管和所述第四开关管同时导通以进入模式1；关断所述第四开关管，打开所述第二开关管，所述第一开关管和所述第二开关管导通以进入模式3。

可选的，四个所述开关管均为软开通。

可选的，所述全桥LLC电路还包括驱动电源，所述第一开关管的输出端与所述第三开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端与所述第四开关管的输入端连接，所述第一开关管的输入端、所述第二开关管的输入端以及所述驱动电源的正极连接，所述第三开关管的输出端、所述第四开关管的输出端以及所述驱动电源的负极连接。

可选的，四个所述开关管均为NMOS管，所述开关管的控制端为NMOS管的栅极，所述开关管的输入端为NMOS管的漏极，所述开关管的输出端为NMOS管的源极。

可选的，每个所述开关管内部均带有一反向的二极管；或者，每个所述开关管外部均反向并联一二极管。