[实用新型]一种LLC谐振变换器控制电路及直流充电模块

说明书

本申请提出一种LLC谐振变换器控制电路。该控制电路电路包括：主控制环，包括输出电流环，输出电压环和谐振电流环，输出电流环和输出电压环的输出结果输入到谐振电流环中；LLC谐振变换器，输出信号分别反馈至主控制环的输出电流环，输出电压环和谐振电流环；补偿控制环的输入端连接LLC谐振变换器，用于接收LLC谐振变换器的输出信号并反馈至主控制环。本申请可以不影响高频段的增益，大大提高低频段的增益，有效地降低输出端的低频纹波。

技术领域

本申请涉及充电技术领域，特别涉及一种LLC谐振变换器控制电路。

背景技术

直流充电模块包括AC-DC变换器和DC-DC变换器，AC-DC变换器是将三相交流电输入整流成直流电输出，为DC-DC变换器提供直流母线，DC-DC变换器是根据负载的需求提供相应的直流电压电流。直流充电模块在充电过程中不仅需要高效率的特性，而且需要电流谐波要足够小，减少电流谐波对电池产生的额外损耗，这样不仅可以提高充电效率还能延长电池使用寿命。采用LLC谐振变换器虽然能够解决直流充电模块中的充电高效率的问题，但存在对低频谐波的抑制能力不够强的问题，一般低频纹波大多数来自于电网，经过前级三相整流模块倍频叠加直流母线上，因此在后级变换器输出的电压和电流都含有低频纹波，在充电过程中会影响充电质量，并且低频纹波的频率大约在300Hz左右。

现有方案后级模块采用LLC谐振变换器，并利用电感与电容发生谐振使得电压电流实现过零切换，从而使得功率管实现零电压开通，减少开关损耗提高变换器的工作效率。在控制方面，LLC谐振变换器采用PI作为系统的控制环路，这样可以使得LLC谐振变换器能更好地稳定输出。但是LLC谐振变换器存在的低频段增益不足够强的问题，只有不断增大PI控制环路中的低频段增益来抑制低频谐波，虽然在一定程度可以削弱低频谐波，但是也相应地抬高了高频段的增益，会引起高频振荡从而影响LLC谐振变换器的稳定。

实用新型内容

为解决上述缺陷，本申请的目的在于提供一种LLC谐振变换器控制电路，可以不影响高频段的增益，提高低频段的增益，有效地降低输出端的低频纹波。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种LLC谐振变换器控制电路，其特征在于，所述电路包括：

主控制环，所述主控制环包括输出电流环、输出电压环及谐振电流环，所述输出电流环及所述输出电压环的输出端电性连接谐振电流环的输入端，所述输出电流环和输出电压环的输出结果输入到谐振电流环中；LLC谐振变换器，所述LLC谐振变换器电性连接所述谐振电流环的输出端，所述LLC谐振变换器的输出信号分别反馈至所述主控制环的输出电流环，输出电压环和谐振电流环；

补偿控制环，所述补偿控制环的输入端连接LLC谐振变换器，用于接收LLC谐振变换器的输出信号并反馈至主控制环。

优选的，该补偿控制环包括依次连接的带通滤波器，锁相环模块，纹波幅值闭环控制模块和补偿交流量整合模块，

所述带通滤波器电性连接LLC谐振变换器的输出端并从LLC谐振变换器的输出端提取特定频率的纹波信号，经锁相环模块和纹波幅值闭环控制模块得到叠加交流量的幅值和相位，所述补偿交流量整合模块接收所述叠加交流量的幅值和相位得到补偿交流量。

优选的，该补偿控制环还包括二阶广义积分模块，其位于所述带通滤波器和锁相环模块之间，正弦信号通过二阶广义积分模块得到相位相差为90°、幅值相同的标准正弦波，用于锁相环对输出纹波进行相位的锁相。

优选的，该带通滤波器为300Hz的带通滤波器。

优选的，该LLC谐振变换器的输出端电性连接负载。

本申请实施例提供一种直流充电模块，其搭载上述的LLC谐振变换器控制电路。

有益效果：