CN104638895B - 一种llc谐振变换器的限流方法及电路 - Google Patents

一种llc谐振变换器的限流方法及电路 Download PDF

Info

Publication number
CN104638895B
CN104638895B CN201510054961.5A CN201510054961A CN104638895B CN 104638895 B CN104638895 B CN 104638895B CN 201510054961 A CN201510054961 A CN 201510054961A CN 104638895 B CN104638895 B CN 104638895B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
frequency
circuit
limiting
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510054961.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104638895A (zh
Inventor
刘邦银
郑锐畅
段善旭
仰冬冬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201510054961.5A priority Critical patent/CN104638895B/zh
Publication of CN104638895A publication Critical patent/CN104638895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104638895B publication Critical patent/CN104638895B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
    • H02M3/33546—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current
    • H02M3/33553—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Abstract

本发明公开了一种LLC谐振变换器的限流方法及电路；该限流方法通过检测PI调节环节输出的开关频率控制量，以判断是否加入调频环节进行限流运行。所提出的限流电路包括比较触发电路和电流注入电路。该限流电路，可以在突加阻容性负载的工况下，对应地调整LLC谐振变换器的开关频率，从而限制谐振回路的电流冲击，保护谐振回路的功率元件，同时消除过流保护误触发问题。该调频限流方法及电路结构简单，成本低，在突加阻容性负载的情况，调频响应速度快，能将谐振回路电流限制在期望的电流设定值内。

Description

一种LLC谐振变换器的限流方法及电路
技术领域
本发明属于DC/DC变换器技术领域，更具体地，涉及一种LLC谐振变换器的限流电路。
背景技术
高效率、高功率密度、高可靠性一直是开关电源产品的发展方向，LLC谐振变换器可实现输入桥式开关管的零电压开通，输出整流二极管的零电流关断，可工作在高频状态下，因此其具有效率高，体积小，电磁兼容性好等优点，近年来受到广泛关注。
通常情况下，LLC谐振变换器在启动过程存在谐振电流冲击的问题，常用的LLC主电路控制方法采用了变频启动方式来限制启动谐振电流，即从特定的高开关频率以指数曲线下降到额定工作频率。当输出电压进入稳态后，软启动电路将不再工作，在发生负载突变，尤其是突加阻容性负载，将再次出现谐振电流冲击导致过流保护误触发的问题。因此，需要增加谐振电流过载检测，在谐振电流增大到某一个限值时，再次触发软启动过程来限制谐振电流，但是由于其触发机制是基于电流检测的滞后调节，反应速度较慢，仍存在一定的电流冲击，当调节速度过慢时，仍有可能导致过流保护误触发。另外，谐振电流检测电路通常采用分流电路或互感器配合整流电路，实现交流谐振电流到直流采样值的转换，采样电路的输出含有较大的开关频率尖刺，干扰较大，对于采样滤波要求很高。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种LLC谐振变换器的调频限流方法及电路，有效解决了现有技术中LLC谐振变换器在突加阻容性负载时调频速度慢，谐振电流冲击偏大的问题。该调频限流方法响应速度快，限流效果好，干扰小，且实现电路结构简洁，成本低，易于集成到控制芯片中。
为实现上述目的，本发明提供了一种LLC谐振变换器的调频限流方法，LLC谐振变换器的运行包括正常闭环控制和调频限流控制两种工况，包括如下步骤：
(1)实时采集输出电压，并对所述输出电压vo与指令电压vref的差进行PI调节后输出开关频率控制量fm；
(2)正常闭环控制步骤：
正常工作时，根据所述开关频率控制量fm对输出电压vo进行闭环调节；
(3)调频限流控制步骤：
当突加阻容性负载使得输出电压vo大幅跌落时，所述开关频率控制量fm大幅减小，当所述开关频率控制量fm低于频率比较阈值fmin时，通过在所述开关频率控制量fm上叠加一个随时间衰减的频率调节量Δf来限制谐振电流的过冲；
并判断调频后所述输出电压vo是否重新上升到接近正常值，若是，则进入步骤(4)；若否，则继续在所述开关频率控制量fm上叠加频率调节量Δf；
其中，假定PI调节输出的频率控制量fm的正常工作范围为[fm1,fm2]，当输出电压突然跌落时，PI调节输出快速饱和，输出fm＝fm0，则频率比较阈值fmin应满足fm0<fmin<fm1。
(4)所述开关频率控制量fm逐渐增加，当所述开关频率控制量fm高于频率比较阈值fmin时，返回至步骤(2)。
优选地，所述步骤(2)中，调频环节所叠加的频率调节量Δf随时间指数衰减或线性下降，其表达式为Δf＝fae-t/τ或Δf＝fa(τ-t),(t≤τ)，τ称为频率衰减时间常数，最终Δf衰减到零。叠加后的初始时刻，开关频率控制量变成(fm+fa)，随时间逐渐衰减后，开关频率控制量最终变回fm。
优选地，所述步骤(2)中，所述频率调节量fa及频率衰减时间常数τ与LLC主电路的谐振回路的电流过冲值存在单调的反比例关系，频率调节量fa越大，或频率衰减时间常数τ越大，则谐振回路的电流过冲值越小。频率调节量fa及频率衰减时间常数τ选取为不同的参数时，可以将谐振回路的谐振电流限制在不同的电流设定值内，实际参数选取可根据电流设定值进行整定。
本发明另外提供了一种LLC谐振变换器的限流电路，包括依次串联连接的主电路、闭环调节放大器和控制器，限流电路还包括串联连接的比较触发电路和电流注入电路，比较触发电路的输入端连接至所述闭环调节放大器的输出端，所述电流注入电路的输出端连接至所述控制器的输入端；闭环调节放大器用于采集主电路的输出电压并根据主电路的输出电压获得频率控制量，控制器根据频率控制量输出用于驱动主电路的开关管的驱动信号；比较触发电路用于将频率控制量与设定的阈值电压进行比较，并根据比较结果输出用于触发或停止电流注入电路工作的控制信号；电流注入电路用于向控制器注入电流，并相应地调节驱动信号的工作频率。
其中，假设闭环调节放大器的输出电压ve的正常工作范围为(0.4～0.9)VCC，当输出电压突然跌落时，闭环调节放大器的输出电压ve降低到零，则阈值电压vmin可设定为(0.2～0.3)VCC。
其中，比较触发电路由比较器CMP、开关管Q3和分压电阻R3、R4组成，电流注入电路由时间常数调节电容C1和放电电阻R2并联后，再与限流电阻R1、阻断二极管D2串联组成。分压电阻串联后接到电源VCC，形成比较阈值电压vmin，送入比较器CMP的正输入端，比较器的负输入端则连接到常规的闭环调节放大器中的输出(即反馈光耦的发射极)，比较器的输出端连接到电流注入电路的R1、C1相连节点上；电流注入电路由电源VCC进行供电，输出通过二极管D2连接到LLC控制器的频率控制引脚。此外，常规的闭环调节放大器的输出同样连接到LLC控制器的频率控制引脚。
限流电路的工作过程为：比较触发电路实时检测闭环调节放大器的输出电压ve，当发生突加阻容性负载使输出电压vo跌落，闭环调节放大器的输出电压ve随着跌落，ve低于比较阈值vmin时，比较器CMP输出低电平使三极管Q3截止，电流注入电路开始工作，往LLC控制器的频率控制引脚注入一个随时间衰减的电流，从而调节开关频率从高往低衰减，以限制谐振电流过冲；当输出电压vo逐渐上升，闭环调节放大器的输出电压ve随着上升，ve重新高于比较阈值vmin时，比较器CMP输出高电平使三极管Q3饱和导通，拉低电流注入电路的供电电压，电流注入电路退出工作。
优选地，电流注入电路采用阻容串联回路实现了注入电流随时间指数下降，其中放电电阻R2远大于限流电阻R1，可以忽略，注入电流的表达式为(其中，VBASE为频率控制引脚内部偏置电压，VD2为二极管D2的压降)，注入电流与开关频率存在线性对应关系。
优选地，电流注入电路中，初始注入电流及注入电流衰减时间常数R1C1，与LLC主电路的谐振回路的电流过冲值存在单调的反比例关系。初始注入电流及注入电流衰减时间常数越大，谐振回路的电流过冲值越小。
优选地，通过选取R1，可以设定初始注入电流，通过选取C1，可以设定注入电流衰减时间常数，R1和C1的参数选取，可以根据谐振回路的电流过冲值的要求，利用工程整定法来确定。
优选地，所述的工程整定法，通过先假设一组R1和C1的参数，仿真或实验测量LLC主电路谐振回路的电流过冲值，若过程值偏大，则增大R1和C1的参数，反之减小R1和C1的参数，直到电流过冲值与设定值接近。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，选取闭环调节放大器的输出与比较阈值比较后，作为调频电路的触发信号，在突加阻容性负载的工况时能迅速的调节LLC主电路的开关频率，使得谐振回路的谐振电流被限制在期望的电流设定值以内，避免了电流冲击引起的过流保护误动作。该调频限流方法及电路相比于传统的谐振电流检测方法，采样干扰小，检测响应速度更快，从而更好地限制突加阻容性负载时的谐振电流冲击，且结构简单易于实现。
附图说明
图1是现有技术中的LLC谐振变换器的电路图及闭环控制框图；
图2是本发明实施例的LLC谐振变换器的电路图及增加调频限流调节后的控制框图；
图3是限流电路的工作流程图；
图4是现有技术中的LLC谐振变换器及常规闭环调节电路的整体电路图；
图5是本发明实施例的LLC谐振变换器及限流电路的整体电路图；
图6是LLC主电路输出端突加阻容性负载时的输出电压波形；
图7是未采用限流措施时LLC主电路输出端突加阻容性负载时的谐振回路的电流波形；
图8是采用本发明中的限流方法时LLC主电路输出端突加阻容性负载时的谐振回路的电流波形。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为现有技术中的LLC谐振变换器的电路图及闭环控制框图，输出电压vo与指令电压vref作差后，经过比例积分运算得到频率控制量fm，从而调节LLC主电路的输出电压vo，实现了闭环调节。
图2为现有技术基础上增加调频限流调节后的控制框图，通过实时检测频率控制量fm，当fm跌落到低于比较阈值fmin时，在fm的基础上叠加Δf，从而限制突加阻容性负载时的电流冲击。
图3为判断是否切入限流环节(即叠加Δf分量)的流程图，与图2的控制框图对应。
图4为现有技术中的LLC谐振变换器及常规闭环调节电路的整体电路图，整体电路包括LLC主电路、LLC控制器、闭环调节放大器。输出电压vo经闭环调节放大器进行比例积分调节后输出隔离的频率控制信号ve，对输出电压vo进行闭环调节。
图5为本发明实施例提供的谐振变换器及限流电路的整体电路图，整体电路包括LLC主电路、LLC控制器、闭环调节放大器、比较触发电路和电流注入电路。LLC主电路、闭环调节放大器和LLC控制器依次串联连接构成闭环系统；比较触发电路的输入端连接至闭环调节放大器的输出端，电流注入电路的输出端连接至LLC控制器的输入端；闭环调节放大器用于采集LLC主电路的输出电压、频率控制量，LLC控制器根据频率控制量输出用于驱动LLC主电路的开关管的驱动信号；比较触发电路用于将频率控制量与设定的阈值电压进行比较，并根据比较结果输出用于触发或停止电流注入电路工作的控制信号；电流注入电路用于向LLC控制器注入电流，并相应地调节驱动信号的工作频率。
作为本发明的一个实施例，比较触发电路包括比较器CMP、开关管、第一分压电阻R3和第二分压电阻R4；第一分压电阻R3和所述第二分压电阻R4依次串联连接在电源VCC与地之间；比较器的正向输入端连接至第一分压电阻R3和所述第二分压电阻R4的串联连接端，比较器CMP的反向输入端连接所述闭环调节放大器；开关管的控制端连接至比较器CMP的输出端，开关管的第一端接地，第二端作为比较触发电路的输出端；开关管的控制端控制第一端与第二端之间的导通或截止。
其中，开关管可以为三极管Q3，三极管Q3的基极作为开关管的控制端，三极管Q3的发射极作为开关管的第一端，三极管Q3的集电极作为开关管的第二端。
作为本发明的一个实施例，电流注入电路包括电容C1、放电电阻R2、限流电阻R1和二极管D2；二极管D2的阴极作为电流注入电路的输出端，二极管D2的阳极通过依次串联的电容C1和限流电阻R1连接至电源VCC，放电电阻R2与电容C1并联；电容C1和限流电阻R1的串联连接端作为电流注入电路的输入端。
其中，放电电阻R2的阻值远大于所述限流电阻R1的阻值。
其中，当电流注入电路工作时，将向LLC控制器注入一个随时间指数下降的电流，对应调节LLC主电路的开关频率从高向低以指数规律下降。
在本发明实施例中，上述电路的基本参数可以为：Vs＝390V，Lr＝90uH，Cr＝4.7nF，Lm＝480uH，变比N＝8，Co＝1000uF，RL＝12Ω，Rp＝7.5kΩ，Ci＝10nF，Rf1＝100kΩ，Rf2＝11kΩ，Re＝4.7kΩ，LLC控制器选取LCS701。突加阻容性负载的参数可以为：RL2＝12Ω，Co2＝1000uF。
优选的，调频限流参数的设定过程如下：选取比较阈值电压为0.3VCC，则有R3≈2.2R4，取R4＝10kΩ，则R3＝22kΩ；LLC主电路的谐振回路电流在突加负载到满载后的谐振回路电流的稳态幅值为0.88A，可选取谐振回路限流值为3A，通过调整R1和C1参数，测试在突加阻容性负载过程中的谐振回路电流冲击的实际大小，最终使电流冲击控制在3A左右，并确定R1和C1参数为：R1＝18kΩ，C1＝680nF。放电电阻R2只需远大于R1即可，可选取为：R2＝240kΩ。
电路工作过程如下：
(1)在正常的工况下，闭环调节放大器采集LLC主电路的输出电压vo，进行比例积分运算调节后，输出频率控制信号ve到LLC控制器，进而调整LLC主电路的开关频率，从而调整输出电压vo。
(2)在突加阻容性负载时，闭环调节放大器电路输出饱和，频率控制信号ve降到零，小于比较触发电路的比较阈值，触发比较器输出低电平使三极管Q3截止，电流注入电路开始向LLC控制器注入电流，从而增大LLC主电路的开关频率；该注入电流随着C1的充电过程逐渐减小，开关频率逐渐下降；
(3)当输出电压vo逐渐上升到接近正常值时，闭环调节放大器输出的频率控制信号ve上升到大于比较触发电路的比较阈值，触发比较器输出高电平使三极管Q3导通，拉低电流注入电路的供电电压，迫使电流注入电路停止工作，LLC主电路重新恢复正常的闭环调节工况。
图6为输出电压在稳态下突加阻容性负载时的输出电压波形，由于阻容性负载中的并联电容初始电压为零，突加负载时刻按照电容电荷守恒原理，输出电压必然会发生一个瞬时跌落，该电压跌落将引起LLC主电路中的谐振回路电流迅速增大。
图7为在没有限流措施的情况下，稳态下突加阻容性负载时的谐振回路电流波形，突加负载前谐振电流幅值为0.55A，突加负载后再次进入稳态时的谐振电流幅值为0.88A，但动态过程中谐振电流冲击达到6A，易损坏开关管或引起过流保护误动作。
图8为采用本发明中的限流方法后，稳态下突加阻容性负载时的谐振回路电流波形，在输出电压跌落引起限流电路切入工作后，LLC主电路的工作频率迅速增加，从而限制谐振回路的电流冲击，动态过程中谐振电流幅值限制在3A以内，避免了误触发过流保护。
本发明还提供了一种LLC谐振变换器的限流方法，包括如下步骤：
(1)实时采集输出电压，并对输出电压vo与指令电压vref的差进行PI调节后输出开关频率控制量fm；
(2)正常闭环控制步骤：
正常工作时，根据开关频率控制量fm对输出电压vo进行闭环调节；
(3)调频限流控制步骤：
当突加阻容性负载使得输出电压vo大幅跌落时，开关频率控制量fm大幅减小，当开关频率控制量fm低于频率比较阈值fmin时，通过在开关频率控制量fm上叠加一个随时间衰减的频率调节量Δf来限制谐振电流的过冲；
并判断调频后所述输出电压vo是否重新上升到接近正常值，若是，则进入步骤(4)；若否，则继续在开关频率控制量fm上叠加频率调节量Δf；
(4)开关频率控制量fm逐渐增加，当开关频率控制量fm高于频率比较阈值fmin时，返回至步骤(2)。
其中，频率调节量Δf＝fae-t/τ随时间指数衰减；或者频率调节量Δf＝fa(τ-t)随时间线性下降；在叠加后的初始时刻所述开关频率控制量为(fm+fa)，随时间逐渐衰减后，开关频率控制量最终变回fm；其中，τ为频率衰减时间常数，当Δf随时间指数衰减时，0≤t≤∞；当Δf随时间线性下降时，0≤t≤τ。
其中，频率调节量fa及频率衰减时间常数τ与LLC主电路的谐振回路的电流过冲值存在单调的反比例关系，频率调节量fa越大，或频率衰减时间常数τ越大，则谐振回路的电流过冲值越小。
本发明中，选取闭环调节放大器的输出与比较阈值比较后，作为调频电路的触发信号，在突加阻容性负载的工况时能迅速的调节LLC主电路的开关频率，使得谐振回路的谐振电流被限制在期望的电流设定值以内，避免了电流冲击引起的过流保护误动作。该调频限流方法及电路相比于传统的谐振电流检测方法，采样干扰小，检测响应速度更快，从而更好地限制突加阻容性负载时的谐振电流冲击，且结构简单易于实现。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LLC谐振变换器的限流方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)实时采集输出电压，并对所述输出电压vo与指令电压vref的差进行PI调节后输出开关频率控制量fm；
(2)正常闭环控制步骤：
正常工作时，根据所述开关频率控制量fm对输出电压vo进行闭环调节；
(3)调频限流控制步骤：
当突加阻容性负载使得输出电压vo大幅跌落时，所述开关频率控制量fm大幅减小，当所述开关频率控制量fm低于频率比较阈值fmin时，通过在所述开关频率控制量fm上叠加一个随时间衰减的频率调节量Δf来限制谐振电流的过冲；
并判断调频后所述输出电压vo是否重新上升到接近正常值，若是，则进入步骤(4)；若否，则继续在所述开关频率控制量fm上叠加所述频率调节量Δf；
(4)所述开关频率控制量fm逐渐增加，当所述开关频率控制量fm高于频率比较阈值fmin时，返回至步骤(2)。
2.如权利要求1所述的限流方法，其特征在于，所述频率调节量Δf＝fae-t/τ随时间指数衰减；或者所述频率调节量Δf＝fa(τ-t)随时间线性下降；
在叠加后的初始时刻所述开关频率控制量为(fm+fa)，随时间逐渐衰减后，所述开关频率控制量最终变回fm；
其中，τ为频率衰减时间常数，当Δf随时间指数衰减时，0≤t≤∞；当Δf随时间线性下降时，0≤t≤τ。
3.如权利要求2所述的限流方法，其特征在于，所述频率调节量fa及频率衰减时间常数τ与LLC主电路的谐振回路的电流过冲值存在单调的反比例关系，频率调节量fa越大，或频率衰减时间常数τ越大，则谐振回路的电流过冲值越小。
4.一种LLC谐振变换器的限流电路，包括依次串联连接的主电路、闭环调节放大器和控制器，其特征在于，还包括串联连接的比较触发电路和电流注入电路；
所述比较触发电路的输入端连接至所述闭环调节放大器的输出端，所述电流注入电路的输出端连接至所述控制器的输入端；
所述闭环调节放大器用于采集所述主电路的输出电压，并根据主电路的输出电压获得频率控制量，所述控制器根据所述频率控制量输出用于驱动主电路的开关管的驱动信号；所述比较触发电路用于将所述频率控制量与设定的阈值电压进行比较，并根据比较结果输出用于触发或停止所述电流注入电路工作的控制信号；所述电流注入电路用于向所述控制器注入电流，通过注入电流形成所述频率调节量与闭环放大器输出的频率控制量相叠加作为一个新的频率控制量的方式来调节所述驱动信号的工作频率。
5.如权利要求4所述的限流电路，其特征在于，所述比较触发电路包括比较器CMP、开关管Q3、第一分压电阻R3和第二分压电阻R4；
所述第一分压电阻R3和所述第二分压电阻R4依次串联连接在电源VCC与地之间；
所述比较器的正向输入端连接至所述第一分压电阻R3和所述第二分压电阻R4的串联连接端，所述比较器的反向输入端连接所述闭环调节放大器；
所述开关管的控制端连接至所述比较器的输出端，所述开关管的第一端接地，第二端作为所述比较触发电路的输出端；所述开关管的控制端控制所述第一端与所述第二端之间的导通或截止。
6.如权利要求4所述的限流电路，其特征在于，所述开关管为三极管，所述三极管的基极作为所述开关管的控制端，所述三极管的发射极作为所述开关管的第一端，所述三极管的集电极作为所述开关管的第二端。
7.如权利要求4所述的限流电路，其特征在于，所述电流注入电路包括电容C1、放电电阻R2、限流电阻R1和二极管D2；
所述二极管D2的阴极作为所述电流注入电路的输出端，所述二极管D2的阳极通过依次串联的电容C1和限流电阻R1连接至电源VCC，所述放电电阻R2与所述电容C1并联；所述电容C1和所述限流电阻R1的串联连接端作为所述电流注入电路的输入端。
8.如权利要求7所述的限流电路，其特征在于，所述放电电阻R2的阻值远大于所述限流电阻R1的阻值。
9.如权利要求4所述的限流电路，其特征在于，当所述电流注入电路工作时，将向所述控制器注入一个随时间指数下降的电流，对应调节所述主电路的开关频率从高向低以指数规律下降。
CN201510054961.5A 2015-02-02 2015-02-02 一种llc谐振变换器的限流方法及电路 Active CN104638895B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510054961.5A CN104638895B (zh) 2015-02-02 2015-02-02 一种llc谐振变换器的限流方法及电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510054961.5A CN104638895B (zh) 2015-02-02 2015-02-02 一种llc谐振变换器的限流方法及电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104638895A CN104638895A (zh) 2015-05-20
CN104638895B true CN104638895B (zh) 2017-02-01

Family

ID=53217316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510054961.5A Active CN104638895B (zh) 2015-02-02 2015-02-02 一种llc谐振变换器的限流方法及电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104638895B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043114A (zh) * 2015-05-25 2015-11-11 成都中冶节能环保工程有限公司 基于矿热炉的报警缓冲式余热发电系统
CN104864730A (zh) * 2015-05-25 2015-08-26 成都中冶节能环保工程有限公司 基于矿热炉的限流式余热发电系统
CN107342688B (zh) * 2016-04-29 2020-01-17 华为技术有限公司 一种谐振功率变换器及其频率跟踪方法
CN107404241B (zh) * 2017-07-04 2019-06-18 华中科技大学 一种非线性电感分析方法和三相pwm变流器控制方法
CN109951062B (zh) * 2017-12-21 2022-07-26 雅达电子国际有限公司 谐振转换器及用于谐振转换器的控制方法
CN110535343A (zh) * 2018-05-24 2019-12-03 雅达电子国际有限公司 用于谐振电路的控制器和控制方法以及直流-直流转换器
US10848066B1 (en) * 2019-11-15 2020-11-24 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Controller for a DC/DC converter
CN112688574B (zh) * 2021-03-18 2021-07-20 深圳市正浩创新科技股份有限公司 谐振变换器及其变极限频率控制方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100379138C (zh) * 2003-12-19 2008-04-02 艾默生网络能源有限公司 一种串联谐振变换器的控制方法及装置
JP2006204048A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 直列共振形コンバータ
CN103138590B (zh) * 2011-12-02 2017-02-08 中兴通讯股份有限公司 谐振电路限流保护方法和装置
CN103973092B (zh) * 2014-05-16 2016-04-20 华中科技大学 一种llc谐振变换器的软启动方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104638895A (zh) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104638895B (zh) 一种llc谐振变换器的限流方法及电路
CN101592965B (zh) 多模式控制电路、方法及ac-dc变换电路
US7224590B2 (en) Forward converter with synchronous rectifier and reverse current control
US10897204B2 (en) Control method and control circuit for improving dynamic response of switching power supply
CN104300795A (zh) 一种反激变换器及其控制方法
US11296603B2 (en) Mode switching circuit and mode switching method for switching power supply
CN103166198A (zh) 用于至少基于反馈信号保护电源变换系统的系统和方法
CN103929063B (zh) 一种原边反馈控制方法及原边反馈控制的隔离式变换器
CN102195479A (zh) 用于控制开关模式功率转换器的控制器和方法
US10972012B2 (en) Control circuit and control method of flyback converter
CN109768703B (zh) 一种基于输出电压反馈的变频平均电流控制装置和方法
CN105244848A (zh) 过压保护方法及电路
CN107069688A (zh) 一种浪涌抑制电路和浪涌抑制方法
CN103904621B (zh) 具有自恢复功能的限流保护与短路保护电路
CN203466720U (zh) 减小电流控制型开关调节系统中开通时间的电路
CN103414323A (zh) 减小电流控制型开关调节系统中开通时间的电路
CN103856045A (zh) 一种基于分层思想的模糊pi双环控制方法
CN112994430B (zh) 一种多模式组合的短路保护线路及其工作方法和应用
CN104185345B (zh) 一种用于led恒流驱动电路的控制装置
CN101599693B (zh) 切换式电源转换器的快速响应装置及方法
CN107947586A (zh) 一种开关电源快速响应控制电路及控制方法
CN101399500A (zh) 谐振半桥电源控制器
CN105186861A (zh) 伪连续导电模式开关变换器定续流占空比控制方法及其装置
CN112564471B (zh) 一种两级变换电路中的工作时序控制电路及其方法
CN111478583B (zh) 开关电源控制电路及应用该电路的开关电源控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant