[发明专利]一种CLLC谐振变换器简化的数字同步整流

权利要求书

1.一种CLLC谐振变换器简化的数字同步整流方法，其特征在于，包括如下的步骤：

步骤1，电压闭环回路中，根据设定的目标输出电压U_ref，通过AD采样当前输出电压U_0ut，然后将U_ref与U₀相减得到一个差值U_a，根据差值U_a，再利用数字PI来调节开关频率f。

步骤2，根据开关的工作频率f，再判断电路的工作状态，可将电路分为以下三个工作状态，准谐振状态s1，欠谐振状态s2，过谐振状态s3，这三个状态的范围分别如下式所述：

0.98f_r＜f＜1.03f_r(s1)                   (1)

f_min＜f＜0.98f_r(s2)                  (2)

1.03f_r＜f＜f_max(s3)                    (3)

其中，f_r为准谐振频率，f_min为最小开关频率，f_max为最大开关频率。

步骤3，当电路运行在S1时，Q1、Q4与Q2、Q3的驱动信号是互补的，Q5、Q8与Q6、Q7的驱动信号是互补的，需要控制开关管的驱动信号使开关管Q1、Q4、Q5、Q8同时开通关断，Q2、Q3、Q6、Q7同时开通关断，并且原副边驱动信号都需要一定的死区时间，给副边开关管的死区时间要大于原边开关管，防止副边开关管提前导通或者关闭导致电流产生畸变。

步骤4，当电路运行在S2时，Q1、Q4与Q2、Q3的驱动信号是互补的，Q5、Q8与Q6、Q7的驱动信号是互补的，需要控制开关管的驱动信号使开关管Q1、Q4、Q5、Q8同时开通，Q2、Q3、Q6、Q7同时开通，但是Q5、Q8相对于Q1、Q4提前关断t1，Q6、Q7相对于Q2、Q3提前关断时间同样是t1,t1的值为：

同样，原副边驱动信号都需要一定的死区时间，副边开关管的死区时间要大于原边开关管的死区时间，防止副边开关管提前导通或者关闭导致电流产生畸变。

步骤5，当电路运行在S3时，Q1、Q4与Q2、Q3的驱动信号是互补的，Q5、Q8与Q6、Q7的驱动信号是互补的，需要控制开关管的驱动信号使开关管Q5、Q8相对于开关管Q1、Q4相移角θ，开关管Q6、Q7相对于开关管Q2、Q3相移角θ，原副边的驱动信号都需要加上一定的死区时间，副边开关管相对于原边开关管需要加上额外的死区，防止副边谐振电流产生畸变。

2.根据权利要求1所述的一种CLLC谐振变换器简化的数字同步整流方法，其特征在于，所述步骤5的具体步骤如下：

步骤5.1，根据基波分析法，得到CLLC的等效模型，计算输入阻抗：

其中C_r1为原边谐振电容，C_r2为副边谐振电容，L_r1为原边谐振电感，L_r2为副边谐振电感，L_m为励磁电感，n为变压器的变比。W为角频率，R_eq为输出端的等效电阻：

W＝2πf     (6)

式(7)中的R₀为负载电阻的值。

步骤5.2，由算出的输入阻抗，可以得到相应的相角θ₁：

θ₁＝arctan Z_in      (8)

θ₁就是输入电压超前于原边谐振电流i_p的相位角。

步骤5.3，根据等效模型，计算副边谐振电流i_s超前于原边谐振电流i_p的相位角θ₂，阻抗Z_c：

步骤5.4，根据式(9)，可以得到相位角θ₂：

步骤5.5，相位角θ为输入电压U_in超前于副边谐振电流的相位，由式(8)和式(10)可得：

θ＝θ₁-θ₂＝arctan Z_in-arctan Z_c    (11)。