CN102545617A - 单片机控制谐振频率的llc谐振型车用dc-dc电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源，包括输入电路、电子开关、LLC谐振电路、高频变压器电路以及输出电路；LLC谐振电路包括第一电感线圈、第一电容和第四电感线圈；还包括电压电流传感器电路和可编程单片机；电压电流传感器电路包括电压传感器和电流传感器；LLC谐振电路还包括第二VMOS管、第三VMOS管、第四VMOS管、第二电容和第三电感线圈；其中。本发明解决了现有的车用DC-DC电源无法根据电源负载变化的需要调整LLC谐振频率的技术问题。本发明使得系统调整时频率偏离谐振点很小，从而提高DC-DC电源工作效率。

Description

单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源

技术领域

本发明涉及一种LLC谐振型DC-DC转换电源。

背景技术

目前国内常见的车辆LLC谐振型DC-DC电源是在固定50％占空比的前提下用调整LLC谐振电路振荡频率偏离谐振点的方法，来调整输出电压与电流。车辆在白天工作时因灯光系统不工作，只有燃油泵与喷油嘴系统、车辆控制电脑及各类传感器系统、助力泵系统、门窗玻璃、雨刷器、冷暖风等系统工作，所需功率为200W左右，当夜间灯光系统工作时所需功率增加为800W左右。所以该方法未解决车用电源的负载变化大但相对较稳定的情况，所以电源系统无法始终工作在最佳的工作效率区域。

发明内容

本发明目的是提供一种单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源，其解决了现有的车用DC-DC电源无法根据电源负载变化的需要调整LLC谐振频率的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源，包括输入电路、电子开关K1、LLC谐振电路、高频变压器电路T以及输出电路；所述LLC谐振电路包括第一电感线圈L1、第一电容Cr和第四电感线圈L4；

其特殊之处在于：

还包括电压电流传感器电路和可编程单片机S；所述电压电流传感器电路包括电压传感器A和电流传感器B；

所述LLC谐振电路还包括第二VMOS管K2、第三VMOS管K3、第四VMOS管K4、第二电容C2和第三电感线圈L3；其中：第二VMOS管K2和第三电感线圈L3串联后并接在第一电感线圈L1的两端，且第二VMOS管K2的漏极接第三电感线圈L3，第二VMOS管K2的源极接第一电感线圈L1；第四VMOS管K4和第四电感线圈L4串联后并接在第二电感线圈L2的两端，且第四VMOS管K4的漏极接第四电感线圈L4，第四VMOS管K4的源极接第四电感线圈L4；第二VMOS管K2和第二电容C2串联后并接在第一电容Cr两端；且第二VMOS管K2的漏极接第二电容C2，第二VMOS管K2的源极接第一电容Cr；

所述电压传感器A和电流传感器B的输出端分别接入可编程单片机S，所述可编程单片机S可根据电压传感器A和电流传感器B的电压和电流信号输出三个谐振控制信号和一个电子开关控制信号；

所述可编程单片机S的输出的三个谐振控制信号分别送入第二VMOS管K2的栅极、第三VMOS管K3的栅极和第四VMOS管K4的栅极；

所述可编程单片机S的电子开关控制信号送入电子开关K1。

上述电子开关K1为VMOS开关管。

本发明具有的优点是：

1、由于车辆DC-DC电源负载系统白天工作时的电流较稳定，夜间工作时的电流也较稳定变化大，但两个电流之间的变化幅度较大。本发明电源根据负载功率状态的以上特点，用单片机控制数控开关(三个VMOS管)和电子开关，改变电感和电容的值，使得系统具有多个谐振点，使得电源负载在轻载与重载的情况下电源的LLC电路在不同的谐振频率下工作，使得系统调整时频率偏离谐振点很小，从而提高DC-DC电源工作效率。

2、本发明能够在系统负载低时选择节能模式工作。提高了系统的工作效率高。

3、本发明电源装配后所有硬件、结构简单、无需调试、可靠性好，适合大批量工业化生产。

4、本发明电源采用数字电路，系统的抗干扰能力强，便于维修。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的LLC谐振电路的电路原理图。

具体实施方式

单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源，包括可编程单片机S以及依次连接的输入电路、将直流变为脉动直流的电子开关K1、LLC谐振电路、高频变压器电路T、电压电流传感器电路、可编程单片机S以及输出电路；电压电流传感器电路包括电压传感器A和电流传感器B；LLC谐振电路包括第一电感线圈L1、第一电容Cr、第四电感线圈L4、第二VMOS管K2、第三VMOS管K3、第四VMOS管K4、第二电容C2和第三电感线圈L3；其中：第二VMOS管K2和第三电感线圈L3串联后并接在第一电感线圈L1的两端，且第二VMOS管K2的漏极接第三电感线圈L3，第二VMOS管K2的源极接第一电感线圈L1；第四VMOS管K4和第四电感线圈L4串联后并接在第二电感线圈L2的两端，且第四VMOS管K4的漏极接第四电感线圈L4，第四VMOS管K4的源极接第四电感线圈L4；第二VMOS管K2和第二电容C2串联后并接在第一电容Cr两端；且第二VMOS管K2的漏极接第二电容C2，第二VMOS管K2的源极接第一电容Cr；电压传感器A和电流传感器B的输出端分别接入可编程单片机S，可编程单片机S可根据电压传感器A和电流传感器B的电压和电流信号输出三个谐振控制信号和一个电子开关控制信号；可编程单片机S的输出的三个谐振控制信号分别送入第二VMOS管K2的栅极、第三VMOS管K3的栅极和第四VMOS管K4的栅极；电子开关K1为VMOS开关管，可编程单片机S的电子开关控制信号送入电子开关K1的栅极。

Claims (2)

1.一种单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源，包括输入电路、电子开关(K1)、LLC谐振电路、高频变压器电路(T)以及输出电路；所述LLC谐振电路包括第一电感线圈(L1)、第一电容(Cr)和第四电感线圈(L4)；

其特征在于：

还包括电压电流传感器电路和可编程单片机(S)；所述电压电流传感器电路包括电压传感器(A)和电流传感器(B)；

所述LLC谐振电路还包括第二VMOS管(K2)、第三VMOS管(K3)、第四VMOS管(K4)、第二电容(C2)和第三电感线圈(L3)；其中：第二VMOS管(K2)和第三电感线圈(L3)串联后并接在第一电感线圈(L1)的两端，且第二VMOS管(K2)的漏极接第三电感线圈(L3)，第二VMOS管(K2)的源极接第一电感线圈(L1)；第四VMOS管(K4)和第四电感线圈(L4)串联后并接在第二电感线圈(L2)的两端，且第四VMOS管(K4)的漏极接第四电感线圈(L4)，第四VMOS管(K4)的源极接第四电感线圈(L4)；第二VMOS管(K2)和第二电容(C2)串联后并接在第一电容(Cr)两端；且第二VMOS管(K2)的漏极接第二电容(C2)，第二VMOS管(K2)的源极接第一电容(Cr)；所述电压传感器(A)和电流传感器(B)的输出端分别接入可编程单片机(S)，所述可编程单片机(S)可根据电压传感器(A)和电流传感器(B)的电压和电流信号输出三个谐振控制信号和一个电子开关控制信号；

所述可编程单片机(S)的输出的三个谐振控制信号分别送入第二VMOS管(K2)的栅极、第三VMOS管(K3)的栅极和第四VMOS管(K4)的栅极；

所述可编程单片机(S)的电子开关控制信号送入电子开关(K1)。

2.根据权利要求1所述的单片机控制谐振频率的LLC谐振型车用DC-DC电源，其特征在于：所述电子开关(K1)为VMOS开关管。

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