[發明專利]一種基于LLC拓撲的輸出電壓斜率控制系統

在審

• 申請號: 202210013157.2
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114430164A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 許方橋;盧建寧
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H02J1/02
• 分類號: H02J1/02;H02J1/14;H02H9/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明涉及一種基于LLC拓撲的輸出電壓上升斜率可控的電路方案，說明中包括斜率控制電路、MCU控制系統、輸入直流電源、LLC功率電路、輸出電容和負載電阻，通過該電路方案可以實現對輸出電壓上升斜率的控制，通過對斜率閾值的靈活設置，可以較為精確的計算出從啟動上升到穩定之間的時間，該系統適用于對啟動瞬間電源電壓上升時間以及變化速度有嚴格的限制性要求的用電設備。本發明專利既能實現輸出電壓上升斜率的可控，又在調節斜率上擁有非常便捷和快速的方式，而且對輸出啟動電壓斜率控制的精度相對較高，在電路結構上非常簡單，該方案成本也相對較低。

技術領域

本發明涉及電力電子和電子信息領域，特別涉及一種基于LLC拓撲的輸出電壓斜率控制系統。

背景技術

隨著科技的發展，新能源以及智能化成為了當今時代的熱點，再加上“碳中和”政策的提出，進一步鞏固了新能源的地位，而在新能源的標簽下必定離不開電能，因此在該政策和熱點的促進下，對于電源設備將會迎來一個前所未有的發展洪流，這里就其中應用于照明行業的DCDC驅動電源來說，目前還存在啟動瞬間出現輸出電壓瞬變導致燈光的頻閃的問題，該問題輕則會影響照明設備的壽命，嚴重時將會直接損壞照明設備。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請提供了一種基于LLC拓撲的輸出電壓斜率控制系統，該系統包括：

斜率控制電路、MCU控制系統、輸入直流電源、LLC功率電路、輸出電容和負載電阻，其中：

輸入直流電源，用于給LLC功率電路提供直流輸入電源；

輸出電容，用于降低LLC功率電路輸出電壓的紋波；

負載電阻，用于表示實際電路中的用電設備；

LLC功率電路，內部包括LLC變換器和驅動電路，作為數字DCDC變換器的執行系統，通過控制系統直接檢測LLC功率電路的輸出電壓用做環路控制，通過控制系統檢測LLC功率電路的輸出電流用做過流保護；

MCU控制系統，為LLC功率電路的控制中心，通過檢測LLC功率電路的輸出電壓Uo并且該輸出電壓與給定電壓Uc做差，再通過PID調節，在MCU控制系統的內部將電壓信號轉換為頻率信號，通過調節輸出恒定占空比脈沖的頻率來實現LLC功率電路的輸出電壓的穩定；

斜率控制電路，為輸出電壓上升斜率的硬件檢測部分，該斜率控制電路用于實時監測輸出電壓上升斜率，并通過MOSFET將輸出斜率過快或過慢的信號轉換為高低電平信號傳入MCU控制系統。

在一個可能的實現方式中，所述MCU控制系統還用于檢測LLC功率電路U1的電流信號，實現過流保護。

在一個可能的實現方式中，所述斜率控制電路用于向所述MCU控制系統單向發送信號S2，當電源啟動時，LLC功率電路的輸出電壓斜率超過設置閾值時，信號S1傳入到斜率控制電路，經斜率控制電路的監測并轉換為低電平信號，傳入所述MCU控制電路中，當輸出電壓斜率恢復到正常值后，重新傳入一個高電平信號。

在一個可能的實現方式中，所述MCU控制系統與LLC功率電路之間的信號S3為雙向傳輸，對于MCU控制系統來說，驅動信號為輸出，電壓和電流信號為輸入檢測。

在一個可能的實現方式中，所述的斜率控制電路由1個電容、2個電阻、1個MOSFET管和1個可變電阻。

在一個可能的實現方式中，所述LLC功率電路的輸出端口作為該斜率控制電路的輸入監測端。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列有益效果：

本申請能夠控制輸出電壓上升斜率、調節斜率的方式便捷和快速；輸出電壓上升斜率控制的精度較高；電路結構簡單，成本較低。