[发明专利]一种基于LLC拓扑的输出电压斜率控制系统

说明书

本发明涉及一种基于LLC拓扑的输出电压上升斜率可控的电路方案，说明中包括斜率控制电路、MCU控制系统、输入直流电源、LLC功率电路、输出电容和负载电阻，通过该电路方案可以实现对输出电压上升斜率的控制，通过对斜率阈值的灵活设置，可以较为精确的计算出从启动上升到稳定之间的时间，该系统适用于对启动瞬间电源电压上升时间以及变化速度有严格的限制性要求的用电设备。本发明专利既能实现输出电压上升斜率的可控，又在调节斜率上拥有非常便捷和快速的方式，而且对输出启动电压斜率控制的精度相对较高，在电路结构上非常简单，该方案成本也相对较低。

技术领域

本发明涉及电力电子和电子信息领域，特别涉及一种基于LLC拓扑的输出电压斜率控制系统。

背景技术

随着科技的发展，新能源以及智能化成为了当今时代的热点，再加上“碳中和”政策的提出，进一步巩固了新能源的地位，而在新能源的标签下必定离不开电能，因此在该政策和热点的促进下，对于电源设备将会迎来一个前所未有的发展洪流，这里就其中应用于照明行业的DCDC驱动电源来说，目前还存在启动瞬间出现输出电压瞬变导致灯光的频闪的问题，该问题轻则会影响照明设备的寿命，严重时将会直接损坏照明设备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种基于LLC拓扑的输出电压斜率控制系统，该系统包括：

斜率控制电路、MCU控制系统、输入直流电源、LLC功率电路、输出电容和负载电阻，其中：

输入直流电源，用于给LLC功率电路提供直流输入电源；

输出电容，用于降低LLC功率电路输出电压的纹波；

负载电阻，用于表示实际电路中的用电设备；

LLC功率电路，内部包括LLC变换器和驱动电路，作为数字DCDC变换器的执行系统，通过控制系统直接检测LLC功率电路的输出电压用做环路控制，通过控制系统检测LLC功率电路的输出电流用做过流保护；

MCU控制系统，为LLC功率电路的控制中心，通过检测LLC功率电路的输出电压Uo并且该输出电压与给定电压Uc做差，再通过PID调节，在MCU控制系统的内部将电压信号转换为频率信号，通过调节输出恒定占空比脉冲的频率来实现LLC功率电路的输出电压的稳定；

斜率控制电路，为输出电压上升斜率的硬件检测部分，该斜率控制电路用于实时监测输出电压上升斜率，并通过MOSFET将输出斜率过快或过慢的信号转换为高低电平信号传入MCU控制系统。

在一个可能的实现方式中，所述MCU控制系统还用于检测LLC功率电路U1的电流信号，实现过流保护。

在一个可能的实现方式中，所述斜率控制电路用于向所述MCU控制系统单向发送信号S2，当电源启动时，LLC功率电路的输出电压斜率超过设置阈值时，信号S1传入到斜率控制电路，经斜率控制电路的监测并转换为低电平信号，传入所述MCU控制电路中，当输出电压斜率恢复到正常值后，重新传入一个高电平信号。

在一个可能的实现方式中，所述MCU控制系统与LLC功率电路之间的信号S3为双向传输，对于MCU控制系统来说，驱动信号为输出，电压和电流信号为输入检测。

在一个可能的实现方式中，所述的斜率控制电路由1个电容、2个电阻、1个MOSFET管和1个可变电阻。

在一个可能的实现方式中，所述LLC功率电路的输出端口作为该斜率控制电路的输入监测端。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：

本申请能够控制输出电压上升斜率、调节斜率的方式便捷和快速；输出电压上升斜率控制的精度较高；电路结构简单，成本较低。