[發明專利]掃描頻率LLC諧振功率調節器

有效

• 申請號: 200980119969.8
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN102047549B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: T·黃
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H02M7/538
• 分類號: H02M7/538
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種LLC諧振功率調節器系統，包括：

變壓器，其包括初級電感和次級電感；

輸入諧振回路，其包括串聯連接的輸入諧振電容、輸入漏電感和所述初級電感，所述輸入諧振回路具有第一諧振頻率和第二諧振頻率，所述第一諧振頻率由所述漏電感和所述諧振電容定義，所述第二諧振頻率由所述漏電感、磁化電感和所述諧振電容定義；

輸入級，其包括多個開關，響應于相應的多個開關信號掃描頻率控制所述多個開關，以將輸入諧振電流提供到所述輸入諧振回路，所述相應的多個開關信號中的每一個具有固定的占空比和掃描頻率，所述掃描頻率大于回路的所述第一諧振頻率或所述第二諧振頻率中的至少一個；以及

輸出諧振回路，其包括串聯連接的輸出諧振電容、輸出漏電感和所述次級電感，所述輸出諧振回路被配置成在連接到輸出端的負載中產生振蕩輸出諧振電流，

其中所述系統還包括開關控制級，所述開關控制級被配置成提供所述多個開關信號并且響應于反饋信號將所述多個開關信號的掃描頻率調節至掃描頻率范圍內，所述掃描頻率范圍在所述第一諧振頻率和高于所述第一諧振頻率的第二諧振頻率之間，

其中所述開關控制級被配置成將所述多個開關信號中的每一個的固定占空比設定為約50％，其中偶數階總諧波失真即偶數階THD被大幅減小。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述開關控制級還被配置成將所述掃描頻率范圍的第一頻率設定為高于所述第一諧振頻率和所述第二諧振頻率中的至少一個，以保持對所述多個開關的零電壓切換控制即ZVS控制。

3.根據權利要求1所述的系統，其中所述多個開關包括第一開關和第二開關，所述第一開關和第二開關被布置成在輸入電壓和第二電壓之間的半橋，所述半橋包括耦合于所述輸入諧振回路的互連節點。

4.根據權利要求3所述的系統，其中所述第一開關由第一開關信號控制，所述第二開關由第二開關信號控制，所述第一開關信號和所述第二開關信號各自具有約50％的占空比和相對彼此移相約180°。

5.根據權利要求1所述的系統，還包括多個輸出級，所述多個輸出級中的每一個包括諧振電路，所述諧振電路包括輸出級諧振回路，所述掃描頻率被控制以調節每個相應的輸出級諧振回路中的所述輸出諧振電流。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述輸入諧振回路還包括與所述輸入諧振電容、所述輸入漏電感和所述初級電感串聯連接的至少一個額外的電感。

7.根據權利要求1所述的系統，還包括連接在所述輸出諧振回路的輸出端的冷陰極熒光燈即CCFL。

8.一種LLC諧振功率調節器系統，包括：

變壓器，其包括初級電感和次級電感；

輸入諧振回路，其包括串聯連接的輸入諧振電容、輸入漏電感和所述初級電感；

輸入級，其包括多個開關，響應于相應的多個開關信號掃描頻率控制所述多個開關，以將輸入諧振電流提供到所述輸入諧振回路，所述相應的多個開關信號中的每一個具有基本固定的50％占空比和掃描頻率；以及

輸出諧振回路，其包括串聯連接的輸出諧振電容、輸出漏電感和所述次級電感，所述輸出諧振回路被配置成在輸出端產生振蕩輸出諧振電流，進一步包括多個輸出級，所述多個輸出級中的每一個包括諧振電路，所述諧振電路包括輸出級諧振回路，所述掃描頻率被控制以調節每個相應的輸出級諧振回路中的所述輸出諧振電流,其中所述變壓器被配置成響應于流過其所述初級電感的所述輸入諧振電流，在其所述次級電感上產生中間電流，并且其中所述多個輸出級中的每一個還包括：

輸出級變壓器，其包括與輸出次級電感電感性耦合的輸出初級電感，所述輸出初級電感傳導流過其的中間電流，以感應流過所述輸出次級電感的對應的輸出諧振電流；以及

所述諧振電路包括所述輸出級變壓器的所述輸出次級電感、所述輸出級變壓器的輸出漏電感和與相應的負載串聯連接的至少一個輸出諧振電容，所述對應的輸出諧振電流振蕩流過所述諧振電路到與所述至少一個輸出諧振電容串聯連接的相應的負載，其中偶數階總諧波失真即偶數階THD被大幅減小。