[發明專利]基于LLC電路的軟開關電路、控制方法、控制裝置

有效

• 申請號: 202210189667.5
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114268213B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 朱哲;陳巖;楊錫旺;付瑜
• 申請（專利權）人: 常州索維爾電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M1/44;H02M3/335
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 楊樂

本發明公開了一種基于LLC電路的軟開關電路、控制方法、控制裝置。該電路包括原邊、變壓器、副邊以及控制器；其中，原邊為全橋電路，包括直流輸入源，Q2A、Q2B組成的第一橋臂開關管，Q3A、Q3B組成的第二橋臂開關管，由諧振電容、諧振電感、勵磁電感組成的LLC諧振槽；變壓器中設有中心抽頭；副邊為包括Q4A、Q5A、輸出濾波電容組成的整流電路；Q2A、Q2B、Q3A、Q3B、Q4A、Q5A為MOSFET；控制器用于獲取LLC電路的電壓區間；當LLC電路反向運行且原邊處于Boost升壓區間時，控制器還用于向Q2B、Q3A、Q4A以及Q5A發送觸發電壓，其中，控制器向Q2B以及Q3A發送觸發電壓分別提前于向Q4A以及Q5A發送觸發電壓。以此方式，可以降低EMI噪聲，進一步提高了傳統LLC的反向運行性能。

技術領域

本公開涉及電力電子變換器技術領域，尤其涉及基于LLC電路的軟開關實現領域。

背景技術

傳統LLC電路能夠在進行寬范圍調壓的同時，實現開關管軟開關，因此在對效率要求較高的場合得到了廣泛的應用。

但當LLC電路處于Boost 升壓模式時，若將原邊開關管與副邊開關管同時刻開通，則副邊開關管此時處在硬開關，開關損耗較大，同時硬開關導致較大的噪聲，易引起干擾，對變換器整體的EMI 濾波設計要求較高。

發明內容

本公開提供了一種基于LLC電路的軟開關電路、控制方法、控制裝置。

根據本公開的第一方面，提供了一種基于LLC電路的軟開關電路，包括原邊、變壓器、副邊以及控制器；其中，原邊為全橋電路，包括直流輸入源，Q2A、Q2B組成的第一橋臂開關管，Q3A、Q3B組成的第二橋臂開關管，其中，Q2A、Q2B、Q3A、Q3B為MOSFET，并且Q2A、Q2B、Q3A、Q3B各自的源漏極之間分別并聯二極管D2A、D2B、D3A、D3B，由諧振電容、諧振電感、勵磁電感組成的LLC諧振槽；變壓器中設有中心抽頭；副邊為包括Q4A、Q5A、D4A、D5A、輸出濾波電容組成的整流電路，Q4A、Q5A同樣為MOSFET，并且Q4A、Q5A各自的源漏極之間分別并聯二極管D4A、D5A；控制器用于獲取LLC電路的電壓區間；當LLC電路反向運行且原邊處于Boost升壓區間時，控制器還用于向Q2B、Q3A、Q4A以及Q5A發送觸發電壓，其中，控制器向Q2B以及Q3A發送觸發電壓分別提前于向Q4A以及Q5A發送觸發電壓。

在第一方面的一些實現方式中，控制器還用于按照百分之五十的占空比以及死區互補的方式向Q4A以及Q5A發送觸發電壓。

在第一方面的一些實現方式中，向Q2B以及Q3A發送的觸發電壓根據負載以及預設的反向增益確定，若反向增益越大、負載越重，則向Q2B以及Q3A發送觸發電壓的發送時長越長，以使Q2B以及Q3A的導通時間變長。

根據本公開的第二方面，提供了一種基于上述第一方面以及第一方面的一些實現方式中軟開關電路的控制方法，該控制方法包括：

獲取LLC電路的電壓區間；

當LLC電路反向運行且原邊處于Boost升壓區間時，向Q2B、Q3A、Q4A以及Q5A發送觸發電壓，其中，向Q2B以及Q3A發送觸發電壓分別提前于向Q4A以及Q5A發送觸發電壓。

在第二方面的一些實現方式中，向Q4A以及Q5A發送觸發電壓，包括：

按照百分之五十的占空比以及死區互補的方式向Q4A以及Q5A發送觸發電壓。

在第二方面的一些實現方式中，向Q2B以及Q3A發送的觸發電壓根據負載以及預設的反向增益確定，若反向增益越大、負載越重，則向Q2B以及Q3A發送觸發電壓的發送時長越長，以使Q2B以及Q3A的導通時間變長。

根據本公開的第三方面，提供了一種基于上述第一方面以及第一方面的一些實現方式中軟開關電路的控制裝置，該控制裝置包括：