[实用新型]一种断续模式串联谐振变换器的控制电路

说明书

本实用新型公开了一种断续模式串联谐振变换器的控制电路，包括：PID补偿电路、脉冲频率调制控制电路、脉冲前沿延时电路，所述PID补偿电路的输入端分别输入电压基准和采集的谐振变换器的输出电压，其输出端连接至脉冲频率调制控制电路；所述脉冲频率调制控制电路的输出端连接脉冲前沿延时电路，所述脉冲前沿延时电路将脉冲频率调制控制电路输出的PFM驱动信号进行前沿延时后形成用于驱动谐振变换器的驱动信号。本实用新型的优点在于：使谐振变换器控制芯片的驱动信号能够完全关闭，从而适应空载应用，电路简单可靠，成本低。

技术领域

本实用新型涉及串联谐振变换器的控制领域，特别涉及一种输出驱动信号可以完全关闭的断续模式串联谐振变换器的控制电路。

背景技术

工作在电流连续模式下的各种谐振变换器，如串联谐振变换器SRC(如LC)、并联谐振变换器PRC(如LC)和串并联谐振变换器SPRC(如LLC或LCC)等，均存在硬开关的过程，在大功率的应用时有开关损耗较大的缺点；而工作在电流断续模式下的LC串联谐振变换器，其开关开通、关断均处于零电流状态，因此发热低、干扰小，非常适合大功率的应用场合。另外LC串联谐振变换器输出本身具有恒流输出特性，特别适合容性负载使用(如作为高压电容充电电源)，且其具有不惧怕负载短路的优点，因此电流断续模式下的LC串联谐振变换器有着广泛的应用。

对于电流断续模式下的LC串联谐振变换器，适合采用导通时间固定的脉冲频率调制(PFM)控制方式对其开关驱动频率进行调节，在开关驱动频率降低时，变换器的输出功率会对应降低，从而实现对变换器输出功率的调整。对应的控制电路要求具有以下功能：

a)开关驱动频率可控制；

b)可限制频率上限，防止谐振进入连续模式；

c)频率下限可设置到很低的频率，以增加输出的调节范围。

通常采用专业的谐振变换器控制芯片实现满足上述要求的脉冲频率调制 (PFM)控制电路，将变换器输出电压取样与给定的基准接到PID补偿电路，PID 补偿电路的输出接到脉冲频率调制(PFM)控制电路，即可控制变换器开关的驱动频率，实现电压闭环，从而得到输出可调节的直流或交流稳压变换器。

但在实际应用中，直流或交流稳压变换器可能需要工作在空载状态，此状态下，当输出电压升高，使电压取样值达到设定基准后，PID补偿电路输出会降低至最低，对应开关驱动频率也下降到最低，但是驱动并未完全关闭，因此变换器内仍然有工作在最低开关频率下的谐振电流，这会使输出电压继续升高而不受基准控制。

为适应上述空载状态下工作的需求，通常采用的方法为：在变换器内输出位置并联一定的死负载，将变换器工作在最低开关频率下的谐振电流所产生的功率消耗掉，从而使输出电压可以受控。

并联一定的死负载会存在如下缺陷：

a)死负载增加了固定损耗，使变换器整机效率降低；

b)死负载功耗大，需要一定的散热器辅助降温，占用变换器内部空间，降低了变换器的功率密度；

c)空载状态下变换器输出电压调节范围有限，不能下调至零输出。

因此，采用并联死负载的方式虽然一定程度上满足了空载工作的需求但是却带来了新的问题，这种方案仍不能很好解决因无法完全关闭驱动带来的空载工作的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种断续模式串联谐振变换器的控制电路，该电路在带负载下可以提供可靠的调节驱动信号且在空载情况下可以完全关闭驱动信号。