[發明專利]新型LLC諧振變換器的定頻變頻混合控制電路

無效

• 申請號: 201310290574.2
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103414346A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張偉成;楊印晟
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 符彥慈

技術領域

本發明涉及一種LLC諧振變換器控制電路，更具體地涉及一種應用于諧振變換器的定頻變頻混合控制電路。

背景技術

本世紀初，LLC諧振變換器開始在航空航天領域應用，LLC諧振變換器傳統的控制方式有變頻控制和定頻控制。變頻控制的優點是效率較高，但航空航天領域直流電壓輸入電壓范圍寬，在此種情況下，開關頻率范圍較寬，使得磁性元件設計難度大，體積和重量增大，不適合航空航天領域。定頻控制磁性元件設計難度小，但是當輸入電壓范圍較寬時，變壓器原副邊匝比將會降低，使得整流二極管電壓應力增加，產品效率低，為了確保散熱，整個產品體積和重量增大，同樣不適合航空航天領域。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明應用于諧振變換器的變頻控制電路，公開了一種新型LLC諧振變換器的定頻變頻混合控制電路，旨在提供一種解決寬輸入電壓范圍下新的控制策略：當輸入電壓較低時，采用變頻控制，變換器滿占空比工作，通過改變開關頻率來調節輸出電壓；當輸入電壓較高時，采用定頻控制，變換器工作在所設定的最高頻率，通過調節移相角來控制輸出電壓。

本發明采用如下的技術方案：

本發明中，新型LLC諧振變換器的定頻變頻混合控制電路，采用由運算放大器構成的減法器和三極管組成定頻變頻混合控制方式。

現有的定頻控制電路中，UCC3895控制芯片U1的第1腳EAN和第2腳EAOUT相連，第3腳RAMP和第7腳CT接電容Ct，第8腳RT接電阻Rt形成Rt回路；參考電壓Vref1接運算放大器N1正端，反饋電壓Vo經電阻Rf1和電阻Rf2分壓后接運算放大器N1負端，電阻R1和電容C1串聯后接在運算放大器N1的負端和輸出端，運算放大器N1的輸出端并聯穩壓二極管D1后與UCC3895控制芯片的第20腳EAP連接。

在現有的定頻控制電路基礎上，本發明在運算放大器N1的輸出端后和UCC3895控制芯片的第8腳RT間，接入由運算放大器N2和三極管組成定頻變頻混合控制器。電路中相應增加了：運算放大器N2，三極管Q1，穩壓二極管D2，電阻R2及R3，參考電壓Vref2；具體電路為：參考電壓Vref2接運算放大器N2正端，運算放大器N2的輸出端并聯穩壓二極管D2后與三極管Q1的基極連接，三極管Q1的集電極連接UCC3895控制芯片的第8腳RT，三極管Q1的發射極串聯電阻Rt后與穩壓二極管D2并聯，運算放大器N2的負端和輸出端間并聯電阻R3，運算放大器N2的負端串聯電阻R2后連接運算放大器N1的輸出端。

本發明所能取得的積極效果：

本發明中，當輸入電壓較低時，采用變頻控制，變換器滿占空比工作，通過改變開關頻率來調節輸出電壓；當輸入電壓較高時，采用定頻控制，變換器工作在所設定的最高頻率，通過調節移相角來控制輸出電壓。

由于本發明采用了新型定頻變頻混合控制技術，由運算放大器構成的減法器和三極管組成定頻變頻混合控制電路，利用三極管發射極和集電極之間的變阻特性，實現了UCC3895控制電路的頻率變化，從而實現了整個電路定頻變頻混合控制，利于整個電路的設計，可降低對散熱裝置的依賴，相比于現有的定頻控制電路或變頻控制電路產品，本發明使用的元件少，電路結構簡單，可使產品的整體重量和體積可大大減小，而且成本低廉，可在航空電源中廣泛應用，同時可擴展到石油、通訊等可靠性要求高的行業中，有著顯著的成本優勢。

附圖說明

圖1為應用UCC3895的現有的定頻控制電路

圖2為本發明的控制電路連線圖

圖中各主要符號說明：Vo為反饋電壓，Vref1、Vref2為參考電壓，U1為UCC3895控制芯片，D1、D2為穩壓二極管，Q1為三極管，R1、R2、R3、Rf1、Rf2、Rt為電阻，C1、Ct為電容，N1、N2為運算放大器，VFB表示運算放大器N1輸出端電壓，VC表示運算放大器N2的輸出端電壓。

具體實施方式

下面，結合附圖和具體實施例，對發明作進一步的說明。

實施例1

如圖1，現有應用UCC3895的傳統定頻控制電路，