[发明专利]一种适用于LLC谐振变换器的环路快速响应方法

说明书

本发明公开了LLC型谐振变换领域的一种适用于LLC谐振变换器的环路快速响应方法，包括步骤如下：S100：LLC谐振变换器建立并联的电压闭环与电流闭环作为环路控制，比较电压闭环与电流闭环的输出值，取较小者作为LLC谐振变换器中开关管驱动脉冲的控制量；S200：判断电压闭环输入侧的给定值是否小于反馈值，若是，转为S300；若否，控制量保持不变；S300：判断两者差值是否大于预设阈值，若是，控制量等比例减小，若否，控制量保持不变。本发明直接调节谐振变换器驱动脉冲的控制量，动态响应速度快，对于抑制极短时间内(μs级别)的大幅度输出电压过冲有很好效果，并加快了环路响应速度，在提高环路响应的同时也保证了系统稳定性，本发明适用于雷达等脉冲负载。

技术领域

本发明涉及LLC型谐振变换领域，具体是一种适用于LLC谐振变换器的环路快速响应方法。

背景技术

LLC型谐振变换器常采用数字控制方法，数字控制技术本身具有控制电路简单，不需要很多元器件，调试方便等优点，但环路响应速度较慢，在负载突变的应用条件下容易出现输出电压失控的情形。譬如负载由满载到空载切换时，输出电压在较短的时间内会大幅度超过额定值，造成设备损坏；还有，在雷达等脉冲负载场合，要求电源输出电压过冲尽可能小。根据环路的PI调节器输入(即给定值和对应反馈值的差值)值，选择PI调节参数(Kp和Ki)可以在一定程度上实现快速的环路调节，针对上述问题作出改进，但对于极短时间内(μs级别)的大幅度输出电压过冲情形，仍存在巨大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于LLC谐振变换器的环路快速响应方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于LLC谐振变换器的环路快速响应方法，包括步骤如下：

S100：LLC谐振变换器建立并联的电压闭环与电流闭环作为环路控制，判断电压闭环与电流闭环的输出值大小，取较小者作为LLC谐振变换器中开关管驱动脉冲的控制量；

S200：当取电压闭环的输出值作为控制量时，判断电压闭环输入侧的电压给定值是否小于电压反馈值，如果是，转为S300；如果否，控制量保持不变；

S300：判断电压给定值与电压反馈值的差值是否大于预设阈值，如果是，控制量等比例减小，如果否，控制量保持不变。

上述环路快速响应方法，既可利用PI调节参数(K_p和K_i)的计算加快环路响应速度，也能抑制抑制极短时间内(μs级别)的大幅度输出电压过冲，从而用双重快速环路计算加快了LLC型谐振变换器的环路响应速度。

在一些实施例中，所述电流闭环的输入为电流反馈值与电流给定值的差值，或者为功率反馈值与功率给定值的差值，所述电流反馈值、功率反馈值分别为LLC谐振变换器输出侧的直流电流I(k)以及输出负载的功率；所述电流给定值与功率给定值为上位机设定值。

在一些实施例中，所述电压闭环的输入为电压反馈值与电压给定值的差值，其中电压闭环输入侧的反馈值为LLC谐振变换器输出侧的直流电压U(k)，电压给定值为上位机设定值。

在一些实施例中，还包括S400：判断控制量是否大于LLC谐振变换器最大的开关频率，如果是，则LLC谐振变换器运行在PWM模式，如果否，则运行在PFM模式。

在一些实施例中，S300中，控制量等比例减小时的系数范围为0.5～0.8。

在一些实施例中，S300中，控制量等比例减小时的系数为0.625。

在一些实施例中，所述电压闭环和电流闭环中的直流PI调节器的离散传递函数为其中K_p为PI控制环节中的比例系数，K_i为PI控制环节中的积分系数。