[發明專利]LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元及變換器

有效

• 申請號: 201910212829.0
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN109980941B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 許建平;宋棟梁;王躍斌;高亞男
• 申請（專利權）人: 深圳市皓文電子有限公司;西南交通大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 劉顯揚

1.一種LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述開關控制單元由所述DCDC變換器的直流輸出端取得其直流輸出電壓，并由所述DCDC變換器的諧振回路上取得其諧振電流，將所述直流輸出電壓與參考電壓運算而得到誤差電壓，并將所述諧振電流轉換為電壓與所述誤差電壓比較，進而產生控制該DCDC變換器的開關管的開關控制信號來控制該DCDC變換器的開關管；

所述開關控制單元包括誤差電壓取得模塊、諧振電壓取得模塊和控制信號產生模塊；

其中，所述誤差電壓取得模塊通過對該DCDC變換器的直流輸出電壓和參考電壓進行運算，得到直流誤差電壓；

所述諧振電壓取得模塊采集所述DCDC變換器的諧振電流，使其對第一電容進行充電，得到諧振充電電壓，并通過受控開關輸出所述諧振充電電壓；

所述控制信號產生模塊通過比較所述直流誤差電壓和所述諧振充電電壓得到脈沖控制信號，并將所述脈沖控制信號進行設定的變換而得到多個分別控制所述DCDC變換器的開關管和所述受控開關的開關控制信號，輸出到所述DCDC變換器的開關管和所述受控開關的控制端；所述脈沖控制信號進行設定的變換包括將所述脈沖控制信號作為D觸發器的時鐘信號，將所述D觸發器的反向輸出端的輸出信號作為所述D觸發器的輸入信號，并在所述D觸發器的正向輸出端和反向輸出端分別取得所述DCDC變換器的開關管的開關控制信號。

2.根據權利要求1所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述諧振電壓取得模塊包括串接在所述DCDC變換器諧振回路上的互感器、與所述互感器的輸出連接的整流電路、并接在所述整流電路上的第一電容和并接在所述第一電容兩端的受控開關；所述第一電容一端與所述控制信號產生模塊連接。

3.根據權利要求2所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述互感器包括感應變壓器，所述感應變壓器的初級線圈串接在所述DCDC變換器諧振電容和諧振電感之間，其次級線圈的兩端分別與整流電路連接，所述整流電路包括采用橋式連接的二極管；所述受控開關包括MOS管。

4.根據權利要求3所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述誤差電壓取得模塊包括誤差電壓放大器，所述誤差電壓放大器取得所述直流輸出電壓和參考電壓之間的差，并將其放大，得到直流誤差電壓，其中，所述誤差電壓放大器包括運算放大器，所述運算放大器的負輸入端輸入所述直流輸出電壓，其正輸入端輸入設定的參考電壓，其輸出端與所述控制信號產生模塊連接。

5.根據權利要求4所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述控制信號產生模塊包括比較器、D觸發器、第一驅動電路、第二驅動電路、邏輯運算電路和第三驅動電路；所述比較器的兩個輸入端分別輸入所述直流誤差電壓和所述諧振充電電壓，其輸出端輸出脈沖控制信號并連接到所述D觸發器的輸入端；所述D觸發器的同相輸出端與所述第一驅動電路連接，其輸出端輸出的開關控制信號分別連接在所述DCDC變換器的橋式開關電路的一個對角的開關管控制端上；所述D觸發器的反相輸出端與所述第二驅動電路連接，其輸出端輸出的開關控制信號分別連接在所述DCDC變換器的橋式開關電路的另一個對角的開關管控制端上；所述邏輯運算電路將所述第一驅動電路和第二驅動電路的輸出進行指定的邏輯運算，得到所述受控開關的控制信號，并經過所述第三驅動電路輸出到所述受控開關的控制端。

6.根據權利要求5所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述邏輯運算電路包括或非門，所述或非門的兩個輸入端分別與所述第一驅動電路和第二驅動電路的輸出端連接，所述或非門的輸出端與所述第三驅動電路的輸入端連接。

7.根據權利要求6所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述比較器的正輸入端與諧振電壓取得模塊的輸出端連接，所述比較器的負輸入端與所述誤差電壓取得模塊的輸出端連接。

8.根據權利要求7所述的LCC諧振的DCDC變換器的開關控制單元，其特征在于，所述誤差電壓放大器還包括用于修正其輸出電壓大小的補償電路。

9.一種LCC諧振的DCDC變換器，其特征在于，所述DCDC變換器包括如權利要求1-8任意一項所述的開關控制單元。