[發明專利]一種適應寬輸出范圍變增益LLC控制電路

在審

• 申請號: 202110404025.8
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113098284A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 楊志剛;薛圣立
• 申請（專利權）人: 上海奉天電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及LLC拓撲的開關電源領域，具體公開了一種適應寬輸出范圍變增益LLC控制電路，包括LLC功率電路和控制模塊，所述控制電路根據不同的增益比控制LLC功率電路工作在不同的工作模式，完成需求的電壓輸出功能；所述控制模塊包括檢測電路、DSP、驅動電路，所述檢測電路、驅動電路通過DSP相連；所述檢測電路連接LLC功率電路的輸入電壓側和輸出電壓側，測量輸入電壓與輸出電壓；所述驅動電路與LLC功率電路相連，根據DSP給出的信號控制LLC功率電路中MOS的開通和關斷；本發明所提供的控制電路使得LLC可以適應更寬的電壓輸出范圍，并且擁有更高的效率，降低了功率器件(開關管、整流管、諧振單元、變壓器等)的電應力和熱應力，減小了相應器件的設計要求。

技術領域

本發明涉及LLC拓撲的開關電源領域，具體為一種適應寬輸出范圍變增益LLC控制電路。

背景技術

新能源汽車的發展伴隨著充電裝置的發展，新能源汽車對充電裝置除了要求小體積、大功率、高效率、可靠性之外，大容量電池的應用對各種情況下的充電速度也有了更高的要求，特別是電池電壓非常低的時候。一般的全橋LLC采用普通的變頻控制，在輸出低電壓時開關頻率很高，遠離諧振頻率，導致功率器件(開關管、整流管、諧振單元、變壓器等)的電應力和熱應力都較高，從而功率器件的設計選型要求較高，熱損耗的增加降低了效率和可靠性，需要更多的散熱設計。本發明改進了全橋LLC，使用特殊的控制方式使得全橋LLC的輸出電壓范圍更寬、效率更高、體積更小、適用范圍更廣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適應寬輸出范圍變增益LLC控制電路，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種適應寬輸出范圍變增益LLC控制電路，包括LLC功率電路和控制模塊，所述控制模塊根據不同的增益比控制LLC功率電路工作在不同的工作模式，完成需求的電壓輸出功能；所述控制模塊包括檢測電路、DSP、驅動電路，所述檢測電路、驅動電路通過DSP相連；所述檢測電路連接LLC功率電路的輸入電壓側和輸出電壓側，測量輸入電壓與輸出電壓；所述驅動電路與LLC功率電路相連，根據DSP給出的信號控制LLC功率電路中MOS的開通和關斷。

優選的，所述LLC功率電路包括原邊全橋電路、諧振電感L1、諧振電容C1、諧振電容C2、變壓器T1、整流電路，所述諧振電感L1、諧振電容C1和變壓器T1的原邊串聯，且與原邊全橋電路相連；所述變壓器T1副邊和整流電路連接；整流電路不僅限于全橋整流，適用于其他多種整流方式。

優選的，所述原邊全橋電路由第一橋臂和第二橋臂組成，所述第一橋臂由上管QA和下管QB兩個MOS組成，第二橋臂由上管QC和下管QD兩個MOS組成，所述功率電路跨接在輸入和輸出之間。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明所提供的控制電路使得LLC可以適應更寬的電壓輸出范圍，并且擁有更高的效率，降低了功率器件(開關管、整流管、諧振單元、變壓器等)的電應力和熱應力，減小了相應器件的設計要求。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的LLC功率電路示意圖；

圖3為本發明的全橋模式時MOS管的開關時序示意圖；

圖4為本發明的半橋模式時MOS管的開關時序示意圖；

圖5為本發明的混合模式時MOS管的開關時序示意圖；

圖中標號：1、LLC功率電路；2、控制模塊；3、檢測電路；4、DSP；5、驅動電路。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。