[發明專利]一種交錯互補PWM驅動波形生成方法以及電路

有效

• 申請號: 201210021471.1
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102545561A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 呂有根;張文勇
• 申請（專利權）人: 深圳市英可瑞科技開發有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M3/335
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本發明涉及電源控制領域，尤其涉及一種交錯互補PWM驅動波形生成方法及其電路。

背景技術

當前全球能源短缺，在單位面積能源需求持續上升的情況下，市場對開關電源產品提出了高效率、高功率密度的新需求。而諧振拓撲尤其LLC諧振拓撲成為當前業界實現高效率、高功率密度開關電源方案的首選，其具有范圍寬、軟開關工作、主功率元件少等優點。如附圖1所示的半橋式諧振拓撲，附圖2全橋式諧振拓撲在中小功率電源(2kW以下)易于實現，但是大功率電源由于諧振拓撲工作頻率寬，對磁元件設計提出了挑戰，如果還是單一拓撲變換能量，不易于實現。而如果可以引入借鑒并聯思路，采用多個子拓撲實現諧振拓撲交錯并聯，不僅可以解決磁元件設計難點，還能大大減小輸出濾波電容紋波電流，減少輸出濾波電容數量和容量，進一步提高電源效率和提高功率密度。

在中國專利號為“CN101312330A”的“諧振變換器高壓電源裝置”中，該技術方案解決了現有技術中存在的流過開關管的峰值電流高，電流的控制復雜，不易實現在直流穩壓輸出狀態下工作的問題，本技術方案采用并聯諧振拓撲結構電路，諧振電容和變壓器初級并聯連接。這種電路結構可在全橋或半橋式中使用，可連接在有源功率因數校正電路的輸出端，也可直接采用市電220V供電。該技術方案能夠達到很高功率密度的整機性能。但是這種電路結構不能在大功率情況下使用，對磁元件的性能要求高。

在中國專利號為“CN101814838A”的“諧振拓撲電路的功率變換器的控制方法和裝置”中，通過調整功率變換器頻率、占空比的組合來保證功率變換器在整個控制器輸出范圍內具有良好的單調性，所述諧振拓撲電路的功率變換器的控制裝置包括控制模塊，用于調整功率變換器頻率、占空比的組合來保證功率變換器在整個控制器輸出范圍內具有良好的單調性，該裝置主要是保證拓撲電路的功率變換器在整個PWM工作范圍內的單調性。

當前業界實現交錯并聯控制功能，通常得基于FPGA或者DSP等可編程邏輯器件芯片通過數字方式實現，該方法往往實現困難，而且成本高。目前市場上常用的低成本且設計簡單的模擬諧振控制芯片基本只有兩路互補的調頻PWM信號輸出，如圖1以及圖2所示，這樣就無法實現交錯并聯拓撲的控制。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種能為交錯并聯諧振拓撲提供兩組共四路驅動信號的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種交錯互補PWM驅動波形生成方法，包括以下步驟：

S100：基于兩路調頻PWM驅動信號的上升沿和下降沿，對兩路調頻PWM驅動信號進行二分頻，得到兩組共四路信號，組與組之間相位差90度，一組內兩路信號相位相差一個死區寬度；

S200：基于生成的兩組信號，將第一組內兩路信號做異或運算，得到第一子信號；第二組內兩路信號做異或運算，得到第二子信號；

S300：基于第一子信號和第二子信號，利用第一子信號和第二子信號的上升沿和下降沿，產生第一子組信號以及第二子組信號，兩子組信號相位差90度，每子組內二路信號互補；

S400：將第一子信號取反后與第一子組兩路信號分別相與，得到第一路、第二路信號，將第二子信號取反后與第二子組兩路信號分別相與，得到第三路、第四路信號，第一路、第二路、第三路和第四路信號為交錯90度相位角、帶死區的四路PWM驅動方波。

其中，步驟S100中，調頻PWM驅動信號由諧振控制芯片輸出。

其中，所述調頻PWM驅動信號為諧振控制芯片MC33067輸出的兩路調頻PWM驅動信號。

其中，步驟S300通過D觸發器、非門和與門實現。

其中，步驟S400通過非門、與門實現。

為了解決上述技術問題，本技術方案還提供一種交錯互補PWM驅動波形生成電路，包括：

分頻模塊，用于對兩路調頻PWM驅動信號進行二分頻，得到兩組共四路信號，組與組之間相位差90度，一組內相位相差一個死區寬度，占空比50％；

子信號生成模塊，用于將第一組信號做異或運算，得到第一子信號；第二組信號做異或運算，得到第二子信號；

子組信號生成模塊，用于接收第一子信號和第二子信號，通過觸發器、與門或者或門的邏輯運算得到第一子組信號以及第二子組信號，兩子組信號相位差90度，每子組內二路信號互補，占空比為50％的方波；