[發(fā)明專利]LLC諧振變換電路的寬范圍輸出控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710473048.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107196512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁志剛;周華良;楊志宏;夏雨;李明珠;沈志浩;程德榮;謝明李
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司;國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種LLC諧振變換電路的寬范圍輸出控制方法。

背景技術(shù)

電力電子類產(chǎn)品而言，成本、可靠性、效率等性能指標(biāo)是產(chǎn)品的第一生命，而這關(guān)鍵的幾大部分往往又是很難得兼的。以電動(dòng)汽車充電機(jī)為例，目前電動(dòng)汽車充電機(jī)的輸出電壓范圍大致有兩種，200V～500V和300V～750V。充電機(jī)的這種相對(duì)較寬的輸出電壓范圍給設(shè)計(jì)者們帶來(lái)了一定的難度，有時(shí)很可能是犧牲了效率、成本或其它性能指標(biāo)而換來(lái)的。

LLC諧振變換電路因其高效率、以及能夠做到更高的功率密度等優(yōu)勢(shì)而受到業(yè)內(nèi)人士的青睞。但是LLC諧振變換電路想要在具有功率密度競(jìng)爭(zhēng)力的情況下，滿足電動(dòng)汽車充電機(jī)的相對(duì)較寬的輸出電壓范圍的需求，也是具有很大難度的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種LLC諧振變換電路的寬范圍輸出控制方法，能有效實(shí)現(xiàn)LLC諧振變換電路的寬范圍輸出電壓要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：LLC諧振變換電路的寬范圍輸出控制方法，

當(dāng)LLC諧振變換電路的輸出電壓U_o滿足：且輸出負(fù)載電流I_o滿足：0＜I_o＜I_max時(shí)，使LLC諧振變換電路工作在變頻工作模式下；

當(dāng)LLC諧振變換電路的輸出電壓U_o滿足：且輸出負(fù)載電流I_o滿足：0.5I_max≤I_o≤I_max時(shí)，使LLC諧振變換電路工作在定頻變有效占空比工作模式下；

當(dāng)LLC諧振變換電路的輸出電壓U_o滿足且輸出負(fù)載電流I_o滿足：0＜I_o＜0.5I_max時(shí)，使LLC諧振變換電路工作在定頻定有效占空比下的間歇工作模式下；

其中：U_max為輸出電壓U_o的上限值；U_min為輸出電壓U_o的下限值；I_max為最大額定輸出負(fù)載電流。

所述變頻工作模式是指：使變換電路同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)，保持驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比為50％，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率隨著負(fù)載、輸出電壓因素在40～180kHz之間變動(dòng)。

所述定頻變有效占空比工作模式是指：

對(duì)于全橋LLC或半橋LLC諧振變換電路，維持變換電路同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率不變，驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比隨著負(fù)載、輸出電壓因素在0～50％之間變動(dòng)；

或者對(duì)于全橋LLC諧振變換電路，同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)且頻率不變，保持驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比為50％，但是第一橋臂的上管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二橋臂的下管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隨著負(fù)載、輸出電壓因素的變化而發(fā)生移相。

所述定頻定有效占空比下的間歇工作模式是指：

對(duì)于全橋LLC或半橋LLC諧振變換電路，同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和占空比均維持不變，變換電路間歇工作；

或者對(duì)于全橋LLC諧振變換電路，同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)且頻率不變，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比各為50％，第一橋臂的上管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二橋臂的下管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)移相維持不變，變換電路間歇工作。

所述LLC諧振變換電路為單個(gè)應(yīng)用的半橋LLC諧振電路或者兩個(gè)或兩個(gè)以上半橋LLC諧振電路經(jīng)并聯(lián)或串聯(lián)而形成的衍生電路。

所述LLC諧振變換電路為單個(gè)應(yīng)用的全橋LLC諧振電路或者兩個(gè)或兩個(gè)以上全橋LLC諧振電路經(jīng)并聯(lián)或串聯(lián)而形成的衍生電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：能夠提供更寬的輸出電壓范圍，或者同樣的輸出電壓范圍下，能夠獲得更好的輸出特性指標(biāo)，如：更高的效率、更小的輸出電壓紋波等。

附圖說(shuō)明

圖1為全橋LLC諧振變換電路的電路圖；

圖2為與輸出電壓U_o、輸出負(fù)載電流I_o相對(duì)應(yīng)的工作模式示意圖；

圖3為定頻調(diào)有效占空比工作模式下，全橋LLC諧振變換電路同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比一起變小時(shí)，同一橋臂上下兩開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)示意圖；