[發明專利]一種LLC諧振變換器輕載控制方法

有效

• 申請號: 201811079536.1
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109802569B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 何立燦
• 申請（專利權）人: 合肥博鰲電氣科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

本發明公開了一種LLC諧振變換器輕載控制方法，包括以下步驟：S1、判斷LLC控制模式標志位是否處于變頻控制模式，是則轉步驟S2，否則轉步驟S3；S2、檢測輸出電壓、輸出電流，經過電壓環?電流環雙環調制得到開關頻率f_s，判斷開關頻率f_s是否大于頻率fmax1，是則控制標志位置0，否則控制標志位置1；S3、檢測輸出電壓、輸出電流，經過電壓環?電流環雙環調制得到burst模式信號頻率fburst，若頻率fburst大于頻率fmax2，則控制標志位置1，否則控制標志位置0；S4、判斷控制LLC控制模式標志位，若標志位為1，采用正常發波方式；若標志位為0，采用變頻burst模式發波方式。可以同時控制輸出電壓與輸出電流、減小輕載輸出電壓紋波，提高輕載控制效率。

技術領域

本發明涉及一種LLC諧振變換器的輕載控制方法，屬于電力電子技術領域。

背景技術

LLC諧振變換器因其高效率、軟開關范圍大、功率密度高等優勢而受到業內人士的青睞，廣泛應用于電動汽車充電樁、開關電源、光伏儲能等行業。但是根據LLC諧振變換器工作原理及其增益特性，在輕載或空載輸出時增益曲線易受電路寄生參數影響，增益曲線呈現不單調現象，這種現象對于單純使用調頻控制方式來說會影響環路的調節控制。

目前，針對上述現象，目前主要有以下幾種解決方法：

第一，采用加死負載的方式，通過犧牲整機效率來避免開關頻率過高。

第二，文獻“Pulse-width modulation control strategy for high efficiencyLLC resonant converter with light load applications[J].Power Electronics Iet,2014,7(11):2887-2894.”使用脈寬調制來解決輕載問題。該方法是基于LLC在脈寬控制模式中具有良好的單調特性，但是占空比過小時，不易實現開關管軟開關，會增大開關損耗、降低整機效率。

第三，文獻“LLC諧振變換器輕載下電壓增益失真的研究[J].電源學報,2014,12(3):75-79.”采用打嗝模式。該打嗝模式是采用一種脈沖方式來開通與關斷柵極驅動信號，但是此方法電壓紋波較大、無法對輸出電流進行限制。

第四，專利“一種LLC間歇模式的控制方法”中在打嗝模式中加入電流環進行限流，但是單環控制仍然無法實現負載突變時電源快速響應。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種LLC諧振變換器的輕載控制方法，可以同時控制輸出電壓與輸出電流、減小輕載輸出電壓紋波，提高輕載控制效率，采用雙環控制能夠實現對輸出電壓的快速響應。

為達到上述目的，本發明提出了一種LLC諧振變換器輕載控制方法，包括以下步驟：

S1、判斷LLC控制模式標志位是否處于變頻控制模式，是則轉步驟S2，否則轉步驟S3；

S2、檢測輸出電壓、輸出電流，經過電壓環-電流環雙環調制得到開關頻率f_s，判斷開關頻率f_s是否大于頻率fmax1，是則控制標志位置0，否則控制標志位置1；

S3、檢測輸出電壓、輸出電流，經過電壓環-電流環雙環調制得到burst模式信號頻率fburst，若頻率fburst大于頻率fmax2，則控制標志位置1，否則控制標志位置0；

S4、判斷控制LLC控制模式標志位，若標志位為1，采用正常發波方式；若標志位為0，采用變頻burst模式發波方式。

進一步的，所述步驟S1具體包括：

根據控制模式標志位判斷控制模式，若標志位為1，則為變頻控制轉步驟S2；若標志位為0，則為burst控制轉步驟S3。