[發(fā)明專利]一種諧振電路變換器及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010154926.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112886820B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶順祝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶順祝
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 蘇州華博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

本發(fā)明公開(kāi)一種諧振電路變換器及控制方法，包括：諧振電路、主環(huán)能量檢測(cè)電路以及雙端PWM控制電路，主環(huán)能量檢測(cè)電路包括：主環(huán)電流采集整流器、電流比較器以及電流斜坡補(bǔ)償電路；雙端PWM控制電路包括：電壓比較器、OSC振蕩器以及PWM分相控制器。本發(fā)明在保證諧振電路電子開(kāi)關(guān)ZVS開(kāi)通的條件下，采用PWM控制方式完成對(duì)輸出電壓V0的調(diào)控；使諧振電路的主環(huán)路電流的瞬態(tài)控制特性、電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率等同于電流型PWM控制電路在硬開(kāi)關(guān)變換電路狀態(tài)下的輸出特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于非線性控制技術(shù)，具體涉及一種諧振電路變換器及控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的諧振電路包括串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路、串并聯(lián)諧振電路、LLC諧振電路等。

在諧振電路中，控制開(kāi)關(guān)管調(diào)節(jié)輸出電壓時(shí)，可通過(guò)脈沖頻率調(diào)制(PulseFrequency Modulation，PFM)來(lái)調(diào)節(jié)諧振電路的輸出電壓，也可通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PulseWidth Modulation，PWM)來(lái)調(diào)節(jié)諧振電路的輸出電壓，也可同時(shí)采用兩種調(diào)制方法相結(jié)合，即脈沖寬度頻率調(diào)制(PWM-PFM)來(lái)調(diào)節(jié)諧振電路的輸出電壓。

為了改善諧振變換電路的輸出特性，在一些專利，如：CN201010134302.X、CN201010213382、CNl01969303B、CN1885699A、CN109194111a中，采取PFM+PWM控制方式，這種方式雖然解決了LLC變換器在微能量變換狀態(tài)下PWM方式的電壓調(diào)控問(wèn)題，但是，諧振電路在PWM狀態(tài)下電子開(kāi)關(guān)喪失了ZVS的條件。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種諧振電路變換器及控制方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種諧振電路變換器，包括：

諧振電路；

主環(huán)能量檢測(cè)電路，包括：主環(huán)電流采集整流器、電流比較器以及電流斜坡補(bǔ)償電路，主環(huán)電流采集整流器的輸入端逐脈沖采集諧振電路主環(huán)路電流Ip，主環(huán)電流采集整流器的輸出端分別與電流斜坡補(bǔ)償電路的輸入端以及電流比較器的其中一個(gè)輸入端電連接，且電流比較器的另一輸入端與基準(zhǔn)電壓Vf電連接；

雙端PWM控制電路，包括：電壓比較器、OSC振蕩器以及PWM分相控制器，電壓比較器的其中一個(gè)輸入端與電流斜坡補(bǔ)償電路的輸出端電連接，電壓比較器的另一輸入端與諧振電路的輸出電壓Vo電連接，OSC振蕩器的復(fù)位端和電流比較器的輸出端電連接，電壓比較器的輸出端以及OSC振蕩器的輸出端分別與PWM分相控制器的兩個(gè)輸入端電連接，PWM分相控制器輸出驅(qū)動(dòng)脈沖ton1和驅(qū)動(dòng)脈沖ton2，驅(qū)動(dòng)脈沖tonl用于驅(qū)動(dòng)諧振電路內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)S1，驅(qū)動(dòng)脈沖ton2用于驅(qū)動(dòng)諧振電路內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)S2。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn)：

作為優(yōu)選的方案，OSC振蕩器的最低振蕩頻率fm小于諧振電路主環(huán)路的中心頻率fo。

作為優(yōu)選的方案，諧振電路為串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路、串并聯(lián)諧振電路和LLC諧振電路中的一種或多種。

作為優(yōu)選的方案，諧振電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以為全橋結(jié)構(gòu)、半橋結(jié)構(gòu)、推挽結(jié)構(gòu)中的一種或多種。

本發(fā)明還公開(kāi)諧振電路變換器控制方法，利用諧振電路變換器對(duì)諧振電路的輸出特征進(jìn)行控制，通過(guò)改變諧振電路電子開(kāi)關(guān)S1的驅(qū)動(dòng)脈沖ton1寬度和電子開(kāi)關(guān)S2的驅(qū)動(dòng)脈沖ton2寬度來(lái)調(diào)控諧振電路的輸出電壓Vo。

作為優(yōu)選的方案，PWM分相控制器輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖tonl和驅(qū)動(dòng)脈沖ton2，其開(kāi)通脈沖受控于電流比較器的輸出脈沖Ip23。