[發明專利]LLC諧振電路的控制裝置和方法及直流-直流轉換器

在審

• 申請號: 201911310326.3
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN113014101A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 徐光偉;謝永濤
• 申請（專利權）人: 雅達電子國際有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

公開了一種用于LLC諧振電路的控制裝置和控制方法以及包括該控制裝置的直流?直流轉換器。該控制裝置包括：監測單元，其被配置成監測LLC諧振電路的高側開關與低側開關之間的節點處的電壓以生成監測信號；比較和邏輯單元，其被配置成從監測單元接收監測信號，并且基于監測信號、參考信號和LLC諧振電路的調制信號來生成用于控制高側開關和低側開關的狀態的控制信號；以及驅動單元，其被配置成從比較和邏輯單元接收控制信號，并且基于控制信號來生成用于驅動高側開關和低側開關的驅動信號。

技術領域

本公開總體上涉及電力電子技術，具體地涉及一種LLC諧振電路的控制裝置和方法及直流-直流轉換器。

背景技術

LLC諧振電路被廣泛地用于直流-直流(DC-DC)轉換器。在正常操作條件下，可以實現LLC諧振電路的初級側的開關器件例如金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的零電壓開關(ZVS)導通和低關斷電流，從而可以減小開關損耗并且提高LLC諧振電路的效率。但是在一些特殊情況下，ZVS導通將消失，并且變成硬開關。在更糟糕的情況下，出現初級側的MOSFET的體二極管的反向恢復現象，普通的高壓MOSFET管體二極管非常脆弱，體二極管的反向恢復會導致MOSFET損壞。

發明內容

在下文中將給出關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不是意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于以上問題，本公開的目的是提供能夠解決現有技術中的一個或多個缺點的用于LLC諧振電路的控制裝置、控制方法和直流-直流轉換器。

根據本公開的一方面，提供了一種用于LLC諧振電路的控制裝置，所述LLC諧振電路包括高側開關和低側開關，所述控制裝置包括：監測單元，所述監測單元被配置成監測所述高側開關與所述低側開關之間的節點處的電壓以生成監測信號；比較和邏輯單元，所述比較和邏輯單元被配置成從所述監測單元接收所述監測信號，并且基于所述監測信號和所述LLC諧振電路的調制信號來生成用于控制所述高側開關和所述低側開關的狀態的控制信號；以及驅動單元，所述驅動單元被配置成從所述比較和邏輯單元接收所述控制信號，并且基于所述控制信號來生成用于驅動所述高側開關和所述低側開關的驅動信號。

根據本公開的另一方面，提供了一種用于LLC諧振電路的控制方法，所述LLC諧振電路包括高側開關和低側開關，所述控制方法包括：通過監測單元，監測所述高側開關與所述低側開關之間的節點處的電壓以生成監測信號；通過比較和邏輯單元，從所述監測單元接收所述監測信號，并且基于所述監測信號和所述LLC諧振電路的調制信號來生成用于控制所述高側開關和所述低側開關的狀態的控制信號；以及通過驅動單元，從所述比較和邏輯單元接收所述控制信號，并且基于所述控制信號來生成用于驅動所述高側開關和所述低側開關的驅動信號。

根據本公開的又一方面，提供了一種直流-直流轉換器，包括LLC諧振電路和根據本公開的上述方面的控制裝置。

在下面的說明書部分中給出本公開實施方式的其它方面，其中，詳細說明用于充分地公開本公開實施方式的優選實施方式，而不對其施加限定。

附圖說明

本公開可以通過參考下文中結合附圖所給出的詳細描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中并形成說明書的一部分，用來進一步舉例說明本公開的優選實施方式和解釋本公開的原理和優點。其中：

圖1是示出半橋LLC諧振電路的拓撲結構的示意圖；

圖2是示出典型的ZVS導通、硬開關、體二極管反向恢復的一個示例的波形圖；

圖3是示出根據本公開的實施方式的用于LLC諧振電路的控制裝置的框圖；