[實用新型]一種LCC諧振DC?DC變換器的控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720931656.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN206977316U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 許建平;陳一鳴;沙金;鐘曙;林磊明
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02M3/337
• 分類號: H02M3/337
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙)51245
• 代理人: 張澎

技術領域

本實用新型涉及一種LCC諧振DC-DC變換器的控制方法及其裝置。

背景技術

近年來，電力電子技術迅速發(fā)展，作為電力電子領域重要組成部分的電源技術逐漸成為應用和研究的熱點。開關變換器以其效率高、功率密度高而確立了其在電源領域中的主流地位，隨著業(yè)界要求的不斷提高，開關電源也不斷向著小型化、模塊化、高頻化的方向發(fā)展。諧振變換器因其良好的軟開關特性與較低的EMI干擾得到了工業(yè)界與學術界的廣泛重視。傳統(tǒng)二元件諧振變換器中，串聯(lián)諧振變換器輕載電壓調節(jié)能力差，并聯(lián)諧振變換器輕載效率低，LCC諧振變換器在綜合以上兩者優(yōu)點的同時也克服了相應的缺點，已被廣泛應用于各類場合。傳統(tǒng)LCC諧振DC-DC變換器的控制方法有兩種：一是變頻控制，即通過調節(jié)變換器開關頻率來實現(xiàn)輸出穩(wěn)壓功能；二是定頻控制，即通過調整變換器占空比以實現(xiàn)輸出穩(wěn)壓功能。一般考慮到控制電路的實現(xiàn)復雜度，LCC諧振DC-DC變換器廣泛采用變頻控制，但是傳統(tǒng)變頻控制開關頻率變化寬，嚴重增加了變換器中磁性元件與驅動電路的設計難度；另一方面采用變頻控制的諧振變換器在不同輸入電壓與輸出功率時EMI頻譜分布也隨開關頻率不同而變化，這也給各類EMI濾波器設計帶來了困難。盡管定頻控制通過確保開關頻率固定消除了以上問題，但LCC諧振DC-DC變換器軟開關范圍嚴重受限，且增大了各元件的電壓電流應力，因此并未得到廣泛應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種新穎的LCC諧振DC-DC變換器的控制裝置，以使LCC諧振DC-DC變換器在寬輸入電壓與寬輸出功率范圍內保持軟開關運行，同時使LCC諧振DC-DC變換器的開關頻率在較窄范圍內變化。

本實用新型為實現(xiàn)其目的，所采用的技術方案具體作法是：

LCC諧振DC-DC變換器的控制裝置，在控制電路中：輸出電壓采樣電路100對LCC諧振DC-DC變換器輸出采樣后輸入誤差放大電路200，誤差放大電路200與平行設置的第一調制電路310和第二調制電路320信號連接；開關驅動電路400接收來自第二調制電路320的輸出信號v₁，并輸出LCC諧振DC-DC變換器開關管的驅動信號v_g1、v_g2。

進一步地，所述誤差放大電路200由誤差放大器202與基準電壓源203及跨接于誤差放大器202負端與輸出端的補償網(wǎng)絡201構成；第一調制電路310由第一鋸齒波發(fā)生器311及與之輸出端連接的第一比較器312構成；第二調制電路320由順序連接的第一J-K觸發(fā)器321、第二鋸齒波發(fā)生器322、第三比較器325和第一或門328組成，第二比較器326連接在第二鋸齒波發(fā)生器322的輸出與脈沖發(fā)生器327之間、脈沖發(fā)生器327的輸出端與第一或門328相連；第二或門324連接在第三比較器325與第一J-K觸發(fā)器321的輸入之間、參考電壓源323與第三比較器325連接；第一J-K觸發(fā)器321的輸出亦與第一鋸齒波發(fā)生器311的輸入端連接；開關驅動電路400由第二J-K觸發(fā)器401與第一驅動電路403與第二驅動電路402組成；所述誤差放大器202的負向輸入端連接至電阻分壓網(wǎng)絡采樣輸出，誤差放大器202的正向輸入端連接至基準電壓源203電壓V_ref，電壓采樣電路100輸出信號v_o與基準電壓源203電壓V_ref經(jīng)誤差放大后產(chǎn)生誤差信號v_e；所述第一調制電路310接收第二調制電路320中第一J-K觸發(fā)器321的反向輸出信號v_nq與誤差放大器202輸出信號v_e，并輸出比較結果v_c1；所述第二調制電路320接收第一調制電路310的比較結果v_c1與誤差放大器202輸出信號v_e，經(jīng)第一或門328輸出邏輯運算結果v₁；開關驅動電路400接收來自第二調制電路320的輸出信號v₁，并輸出LCC諧振DC-DC變換器開關管的驅動信號v_g1、v_g2。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：