[發明專利]交錯并聯LLC諧振變換器控制裝置和方法

無效

• 申請號: 201110330796.3
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102364861A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 廖文;高艷霞;余定軒;鈕悅
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明屬于通信電源及LED照明領域，特別涉及一種并聯LLC諧振變換器的控制裝置和方法。

背景技術

LLC諧振變換器具有高效率，寬頻率范圍調制以及可靠性高的特點，逐步取代全橋移相拓撲作為通信、服務器以及照明電源的主電路。LLC諧振變換器原邊的MOS管能夠在較寬的頻率范圍內實現零電壓開通，并能跟隨原邊輸入電壓的升高而提升自身的效率，更適合工作于功率因數校正電路的后端。由于半橋LLC諧振變換器僅適合用于3KW以下功率的傳輸，故采用并聯運行的LLC諧振變換器能滿足3KW以上功率的傳輸。

常用LLC諧振變換器控制芯片因主控芯片設計等因素，不適合工作于大功率場合，故通常采用數字信號處理芯片作為主控芯片對電路進行控制。數字信號處理芯片具有調試方便，可編程性強的優點，但同時帶來了成本高，外圍硬件控制電路復雜以及抗干擾性差的缺點。

常用并聯運行的DC-DC拓撲，須增加電流均流環以保證兩個及以上電路的均流化，使用硬件調節增加了電路的復雜度，使用軟件調節則增加了AD口與運算時間，不利于電路的高頻化。

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發明內容

本發明的目的在于針對現有控制方案成本較高及控制復雜的缺陷，提供了一種交錯并聯運行LLC諧振變換器控制裝置和方法。利用芯片UCC3895死區0-100%調整以及延遲可控的特點，通過合理的硬件設計對并聯運行的LLC諧振變換器不同區域進行分類控制：當電路工作在啟動或輕載空載狀態時，芯片UCC3895對電路進行調脈寬定頻控制，通過反饋電路對主控芯片PWM輸出的死區進行調整，等效于調脈寬控制；當電路工作在額定負載或重載時，芯片UCC3895對電路進行調頻定脈寬控制。?

為了達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

???????一種交錯并聯LLC諧振變換器的控制裝置，包括一套交錯并聯LLC諧振變換器，其特征在于通過一個基于全橋移相芯片UCC3895的控制電路控制一套交錯并聯LLC諧振變換器主電路。當電路工作于輕載時，通過死區反饋補償環節調整芯片UCC3895的輸出脈寬；當電路工作于重載時，通過調頻反饋補償環節調整芯片UCC3895的輸出頻率，并通過修改交錯并聯LLC諧振變換器主電路的耦合變壓器原邊端連接方式，改進副邊電路的均流。

?????????基于全橋移相芯片UCC3895的控制電路包括：一個芯片UCC3895、一個LLC三型調頻補償電路與一個調整芯片UCC3895工作頻率的調頻控制電路相連構成的調頻反饋補償環節、一個切換芯片UCC3895工作狀態的選擇器控制電路與一個選擇器、一個LLC三型調脈寬補償電路與一個調脈寬死區控制電路相連構成的死區反饋補償環節，所述的芯片UCC3895（108）與調頻控制電路（104）和調脈寬死區控制電路（106）相連，所述的選擇器（103）、調頻補償電路（101）、芯片UCC3895(108)與交錯并聯諧振變換器主電路相連。

上述交錯并聯LLC諧振變換器的控制裝置輸入為同一直流電壓源，該主電路耦合變壓器連接處不接地。

上述控制芯片UCC3895管腳配置特征在于：?

（1）芯片UCC3895管腳EAOUT與管腳VREF的分壓電路相連接，確保管腳EAOUT電壓恒定，控制芯片UCC3895管腳AOUT、BOUT與管腳COUT、DOUT相移大小為180度，實現了電路的交錯并聯。

（2）芯片UCC3895管腳ADS與CS管腳接地，不使用該管腳的死區延時調整功能。

（3）芯片UCC3895管腳RT與調頻控制電路輸出連接。該芯片的工作頻率由管腳CT外接電容的充放電時間決定，故調整管腳RT外接等效電阻的大小等同于調節芯片UCC3895工作頻率。

（4）芯片UCC3895管腳ABDELAY、CDDELAY與調脈寬死區控制電路連接，該管腳能使電路輸出死區時間由0%至100%調制，等效于調節占空比。

上述調頻反饋補償環節的設計由調頻補償電路與調頻控制電路連接構成：