CN109995245A - 控制电路、控制方法和谐振变换器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种控制电路、控制方法和谐振变换器。通过产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号为环路变量，使得环路变量在谐振电流强度处于不同的区间时呈现不同的变化趋势，进而控制所述变换器以使得所述谐振电路启动。由此，根据谐振电路电流的实际情况，动态调节软启动环路变量的变化速度，使得谐振电路快速启动，且不会引起谐振电路电流过流，同时，无需根据应用实例做相应调节，简化了谐振电路的设计过程。

Description

控制电路、控制方法和谐振变换器
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种控制电路、控制方法和谐振变换器。
背景技术
目前，LLC(谐振电路)拓扑是应用在开关电源中的一种比较常见的电路。LLC拓扑在启动时，由于谐振电容上的初始电压为零，会形成一个很大的瞬时冲击电流，很容易造成谐振电路过流。
现有技术中的一种解决方法是在软启动过程中，以谐振电容电压为控制变量，控制谐振电路的谐振电容电压波动从低到高逐渐增大，以防止过流。同时，配置谐振电流检测电路和保护电路，一旦检测到谐振电路的谐振电流过流，就立刻关闭相应的功率管，阻止电流继续增大，以防止过流。
然而，通过控制谐振电容电压以防止过流，需要根据具体的应用实例调整谐振电容电压的波动，如果增速过大，会导致谐振腔过流；增速过慢，会导致系统启动时间过长，影响电源性能。同时，由于谐振电路的传输功率是由谐振电容电压和谐振电流共同决定的，使得通过谐振电流检测电路和保护电路来防止过流，可能会引起谐振电流波形不对称的问题，影响电源的性能，甚至造成启动过程中谐振电路传输功率不足而无法正常启动。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种控制电路、控制方法和谐振变换器，可以使得谐振电路启动时自动调节软启动的时间，且不会引起谐振腔电流过流。
第一方面，本发明实施例提供一种控制电路，用于控制带有谐振电路的变换器，所述控制电路包括：
启动控制信号生成电路，用以产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号；
环路控制电路，用于根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。
优选地，根据所述谐振电流调节所述启动控制信号的变化速率，使得所述谐振电流在预定的范围内变化。
优选地，所述环路控制电路被配置为选择所述启动控制信号和补偿控制信号之一作为环路变量控制所述变换器，其中，所述补偿控制信号根据所述变换器的反馈信号以及期望的输入或输出参量生成。
优选地，所述环路控制电路被配置为选择所述启动控制信号和补偿控制信号较小的一个作为所述环路变量。
优选地，所述控制电路还包括：
过流保护电路，被配置为在谐振电流采样信号大于第二阈值信号时控制所述变换器停止工作。
优选地，所述启动控制信号生成电路包括：
谐振电流检测电路，用于获取谐振电流采样信号，并比较谐振电流采样信号和第一阈值信号，输出状态指示信号；以及
斜坡信号生成电路，根据所述状态指示信号生成所述启动控制信号。
优选地，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时减小变化速率，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控以第一斜率上升。
优选地，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时保持不变。
优选地，所述启动控制信号的平均变化速率跟随所述变换器的输出电压的变化速率。
第二方面，本发明实施例一种谐振变换器，所述谐振变换器包括：
如第一方面所述的控制电路；
开关电路，包括至少一个半桥；
变压器，包括初级绕组和至少一个次级绕组；
谐振电容和谐振电阻，与所述初级绕组串联连接以构成所述谐振电路；
补偿电路，根据表征所述谐振变换器的输出电压和期望输出电压产生补偿控制信号；
其中，所述控制电路根据启动控制信号和所述补偿控制信号控制所述谐振变换器的工作状态。
第三方面，本发明实施例提供一种控制方法，用于控制带有谐振电路的变换器，所述控制方法包括：
产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号；
根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。
优选地，根据所述谐振电流调节所述启动控制信号的变化速率，使得所述谐振电流在预定的范围内变化。
优选地，选择所述启动控制信号和补偿控制信号之一作为环路变量控制所述变换器，其中，所述补偿控制信号根据所述变换器的反馈信号以及期望的输入或输出参量生成。
优选地，选择所述启动控制信号和补偿控制信号较小的一个作为所述环路变量。
优选地，在谐振电流采样信号大于第二阈值信号时控制所述变换器停止工作。
优选地，产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号包括：
获取谐振电流采样信号，并比较谐振电流采样信号和第一阈值信号，输出状态指示信号；以及
根据所述状态指示信号生成所述启动控制信号。
优选地，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时减小变化速率，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控以第一斜率上升。
优选地，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时保持不变。
优选地，所述启动控制信号的平均变化速率跟随所述变换器的输出电压的变化速率。
本发明实施例的技术方案通过产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号为环路变量，使得环路变量在谐振电流强度处于不同的区间时呈现不同的变化趋势，进而控制所述变换器以使得所述谐振电路启动。由此，根据谐振电路电流的实际情况，动态调节软启动环路变量的变化速度，使得谐振电路快速启动，且不会引起谐振电路电流过流，同时，无需根据应用实例做相应调节，简化了谐振电路的设计过程。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的谐振变换器的电路图；
图2是本发明实施例控制电路的电路示意图；
图3是本发明第一实施例斜坡信号生电路的输出信号示意图；
图4是本发明第二实施例斜坡信号生电路的输出信号示意图；
图5是本发明实施例软启动过程的波形走向图；
图6是本发明实施例软启动过程的波形变化图；
图7是本发明实施例控制方法的流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1是本发明实施例的谐振变换器的电路图。如图1所示，谐振变换器包括开关电路11、谐振电路12、变压器13和整流滤波电路14。
在本实施例中，开关电路11为半桥开关电路，其包括第一功率管HS和第二功率管LS。第一功率管HS和第二功率管LS的公共节点为开关节点lx。所述第一功率管HS连接在输入端口的一端与开关节点lx之间，受控于第一控制信号Hg导通或关断。所述第二功率管LS连接在输入端口的另一端与开关节点lx之间，受控于第二控制信号Lg导通或关断。
所述第一功率管HS和所述第二功率管LS可以采用各种现有的可控电开关器件，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)，或者，绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
应理解，开关电路11也可以采用其他类型的开关电路实现，例如全桥开关电路等。
在本实施例中，谐振电路12为LLC谐振电路，包括相互串联的电感Lr、电感Lm和电容Cr。
在本实施例中，整流滤波电路14包括二极管D1、D2和电容Cout。其中，二极管D1和D2用于对变压器13副边侧生成的感生交流电进行整流，将交流电转换为直流电。电容Cout用于进行滤波，平滑整流电路输出的直流电。应理解，图示整流滤波电路仅为本发明的一种实施例，具有其它结构的整流电路(例如全桥整流)和滤波电路也同样适用。
在本实施例中，变压器13的原边绕组L1耦接至谐振电路12。副边绕组L2和L3与整流滤波电路14连接。副边的感生交流电经由所述整流滤波电路14整流和滤波后，以提供输出电压Vout至负载R。
然而，上述包括LLC谐振电路的谐振变换器在启动时如果没有特殊处理，当在输入端口施加输入电压Vin时，第一功率管HS导通，第二功率管LS关断，此时电感Lr的电流迅速上升，而电感Lm的电流较小，同时由于输出电压建立缓慢，使得负载基本处于短路状态，电路中会出现很大的冲击电流和冲击电压，导致变换器不能正常启动。
由此，本发明实施例的变换器还包括控制电路2，所述控制电路2被配置为产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号，并根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。
进一步地，所述控制电路2被配置为生成斜率根据所述谐振电路的谐振电流变化的启动控制信号，以所述启动控制信号作为环路变量控制所述逆变器以使得所述谐振电路启动。所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时受控呈现第一趋势，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控呈现第二趋势，所述谐振电流采样信号用于表征谐振电流的强度。
更进一步地，变换器的软启动过程持续时间根据输出电压的建立的速度变化，例如当变换器的输出电容较小时，输出电压能够很快建立，完成软启动过程。本发明实施例根据谐振电流动态调节启动控制信号的变化速率，并将启动控制信号作为环路变量控制变换器快速启动，同时控制谐振电流在预定范围内变化，防止谐振电流过流。当变换器的输出电压建立快，变换器的工作频率快，启动控制信号能够根据谐振电流的变化动态调节，以加速软启动过程。
图2是本发明实施例控制电路的电路示意图。如图2所示，本实施例的控制电路2包括启动控制信号生成电路21、补偿电路22、环路控制电路23和过流保护电路24。启动控制信号生成电路21被配置为产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号，并根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。补偿电路22用于根据所述变换器的输出反馈信号以及期望的输出参量生成补偿控制信号。环路控制电路23被配置为以所述启动控制信号作为环路变量控制所述变换器以使得所述谐振电路启动。过流保护电路24被配置为在所述谐振电流强度大于第二阈值时控制所述变换器停止工作。
在本实施例中，启动控制信号生成电路21包括谐振电流检测电路211和斜坡信号生成电路212。其中，谐振电流检测电路211用于获取谐振电流采样信号，并比较所述谐振电流采样信号和第一阈值信号，输出状态指示信号。斜坡信号生成电路212根据所述状态指示信号生成所述启动控制信号。
具体地，谐振电流检测电路211包括检测器211a和第一比较器CMP1。其中，检测器211a用于检测谐振电路中的谐振电流生成谐振电流采样信号Vr。谐振电流采样信号Vr用于表征所述谐振电流的强度。检测器211a的输出端连接到第一比较器CMP1的同相输入端。
在一个可选的实现方式中，可以通过引入电流互感器作为所述检测器211a，以检测谐振电路中的谐振电流。
在本实施例中，所述第一比较器CMP1的同相输入端输入所述谐振电流采样信号Vr，反向输入端输入第一阈值信号Vref1，用于在谐振电流正向变化时比较谐振电流采样信号Vr和第一阈值信号Vref1，输出状态指示信号SET1或SET2。
优选地，谐振电流检测电路211还包括比较器CMP1’(图中未示出)。所述比较器CMP1’的反相输入端输入所述谐振电流采样信号Vr，同相输入端输入信号Vref1’，用于在谐振电流负向变化时比较谐振电流采样信号Vr和信号Vref1’，输出状态指示信号SET1或SET2。
在本实施例中，斜坡信号生成电路212根据所述状态指示信号生成启动控制信号VSS。所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号Vr大于第一阈值信号Vref1时受控呈现第一趋势，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控呈现第二趋势。
优选地，所述第一阈值信号Vref1为谐振电路的满载工作时的电流值的120％。
在本实施例中，所述启动控制信号VSS在谐振电流采样信号Vr大于第一阈值信号Vref1时减小变化速率，在所述谐振电流采样信号Vr小于第一阈值信号Vref1时受控以第一斜率上升。
具体地，斜坡信号生成电路212根据所述状态指示信号生成启动控制信号VSS可参照图3。图3是本发明第一实施例斜坡信号生电路的输出信号示意图。如图3所示，在本实施例中，在所述谐振电流采样信号Vr小于第一阈值信号Vref1时受控以第一斜率上升，所述谐振电流采样信号Vr大于第一阈值信号Vref1时受控保持不变。具体可分为以下三个阶段：
第一阶段，t1-t2时间段。在t1时刻，电路上电启动，根据变换器的输出电压产生一个复位信号RST，控制所述斜坡信号生成电路212产生一个斜率为第一斜率的斜坡信号。所述第一斜率大于零，以使得所述斜坡信号生成电路212输出的启动控制信号VSS逐渐上升。此时谐振电流采样信号Vr由零开始上升。
第二阶段，t2-t3时间段。在t2时刻，谐振电流采样信号Vr上升至高于第一阈值信号Vref1，第一比较器CMP1输出的状态指示信号SET1为高电平，控制所述斜坡信号生成电路212输出的启动控制信号VSS终止上升。
第三阶段，t3之后。在t3时刻，此时谐振电流采样信号Vr低于第一阈值信号Vref1，第一比较器CMP1输出的状态指示信号SET2为高电平，控制所述斜坡信号生成电路212输出的启动控制信号VSS继续以第一斜率上升。
之后，第二阶段与第三阶段交替工作，使得输出的启动控制信号VSS的平均变化速率跟随变换器输出电压的变化速率，直到启动控制信号上升到大于补偿信号，软启动过程结束。同时谐振电路根据启动控制信号VSS控制谐振电流在预定范围内变化，以避免谐振电流过流。
图4是本发明第二实施例斜坡信号生电路的输出信号示意图。如图4所示，在本实施例中，在所述谐振电流采样信号Vr小于第一阈值信号Vref1时受控以第一斜率上升，所述谐振电流采样信号Vr大于第一阈值信号Vref1时以第二斜率上升，所述第一斜率大于零，所述第二斜率也大于零，且所述第一斜率大于所述第二斜率。具体也可分为以下三个阶段：
第一阶段，t4-t5时间段。在t4时刻，电路上电启动，根据变换器的输出电压产生一个复位信号RST，控制所述斜坡信号生成电路212产生斜率为第一斜率的斜坡信号。所述第一斜率大于零，以使得所述斜坡信号生成电路212输出的启动控制信号VSS逐渐上升。此时谐振电流采样信号Vr由零开始上升。
第二阶段，t5-t6时间段。在t5时刻，谐振电流采样信号Vr上升至高于第一阈值信号Vref1，第一比较器CMP1输出的状态指示信号SET1为高电平，控制所述斜坡信号生成电路212产生斜率为第二斜率的斜坡信号。所述第二斜率大于零但小于第一斜率，以使得所述斜坡信号生成电路212输出的启动控制信号VSS上升速率变慢。
第三阶段，t6之后。在t6时刻，此时谐振电流采样信号Vr低于第一阈值信号Vref1，第一比较器CMP1输出的状态指示信号SET2为高电平，控制所述斜坡信号生成电路212输出的启动控制信号VSS继续上升。
在本实施例中，补偿电路22用于根据输出反馈信号和期望的输出参量生成补偿控制信号。在一个可选的实施例中，所述补偿电路22包括输出反馈电路。输出反馈电路根据输出电压Vout产生输出反馈信号。补偿电路22将期望的输出参量与输出反馈信号进行比较，由此，即可根据比较结果获取补偿控制信号Vcomp。由此，可以根据所述补偿控制信号Vcomp控制功率管的导通或关断。
在本实施例中，环路控制电路23被配置为以所述启动控制信号作为环路变量控制所述变换器以使得所述谐振电路启动。进一步地，所述环路控制电路23被配置为选择所述启动控制信号VSS和补偿控制信号Vcomp之一作为环路变量控制所述变换器，其中，所述补偿控制信号Vcomp根据所述变换器的反馈信号以及期望的输出参量生成。再进一步地，所述环路控制电路被配置为选择所述启动控制信号VSS和补偿控制信号Vcomp较小的一个作为所述环路变量。
具体地，在所述补偿控制信号Vcomp小于所述启动控制信号VSS时，环路控制电路23选择补偿控制信号Vcomp作为环路控制变量，以控制谐振电路的电容电压，进而控制所述变换器的工作状态。
在所述补偿控制信号Vcomp大于所述启动控制信号VSS时，环路控制电路23选择启动控制信号作为环路控制变量，以控制谐振电路的电容电压，进而控制所述变换器启动。
由此，环路控制电路23可以选择两个控制信号中的较小的一个信号作为环路控制变量，避免在根据补偿控制信号Vcomp单独控制变换器启动时，由于谐振电路的传输功率是由谐振电容电压和谐振电流共同决定的，而导致谐振电路过流情况。
在本实施例中，控制电路还包括第二比较器CMP2。所述第二比较器CMP2的同相输入端输入谐振电流采样信号Vr，反向输入端输入第二阈值信号Vref2，所述第二阈值信号Vref2大于所述第一阈值信号Vref1。过流保护电路24被配置为在所述谐振电流采样信号Vr大于第二阈值信号Vref2时控制所述变换器停止工作。
具体地，在所述谐振电流采样信号Vr大于第二阈值信号Vref2时，第二比较器CMP2触发，控制相应的功率管断开，阻止谐振电流继续上升，从而避免谐振电流过流。
在一个可选的实施例中，控制电路还包括逻辑电路25，输入信号为过流保护电路24的输出信号和环路控制电路23的输出信号。所述逻辑电路25被配置为根据所述过流保护电路24的输出信号或所述环路控制电路的输出信号生成控制信号Hg和Lg。所述控制信号Hg和Lg分别用于控制第一功率管和第二功率管。
具体地，在所述谐振电流采样信号Vr大于第二阈值信号Vref2时，逻辑电路25根据过流保护电路24的输出信号输出控制信号，以控制对应的功率管立刻关闭，防止过流。
在所述谐振电流采样信号Vr小于第二阈值信号Vref2时，逻辑电路25根据环路控制电路23的输出信号输出控制信号，以控制所述谐振变换器启动。
具体地，控制电路控制变换器启动的过程为如下：
步骤S1、变换器通电启动后，复位信号RST为高电平，触发斜坡信号生成电路212产生一个斜率为第一斜率的启动控制信号VSS，所述第一斜率大于零，启动控制信号VSS逐渐上升。
步骤S2、检测器211a获取谐振电流采样信号Vr，并将所述谐振电流采样信号Vr输出到第一比较器CMP1和第二比较器CMP2的同相输入端。
步骤S3、当谐振电流采样信号Vr上升到高于第一阈值信号Vref1时，第一比较器CMP1输出的状态指示信号SET1为高电平，触发斜坡信号生成电路212产生一个斜率为第二斜率的启动控制信号VSS，所述第二斜率较小或等于零，启动控制信号终止上升或以较小的斜率上升。
步骤S4、当谐振电流采样信号Vr下降到低于第一阈值信号Vref1时，第一比较器CMP1输出的状态指示信号SET2为高电平，触发斜坡信号生成电路212继续产生斜率为第一斜率的启动控制信号VSS，控制启动控制信号VSS继续上升。
步骤S5、重复多次上述步骤3和4。
在上述步骤中，启动控制信号VSS由零开始逐渐上升，始终小于补偿控制信号Vcomp，环路控制电路23以启动控制信号VSS为环路控制变量控制变换器启动。
步骤S6、当启动控制信号VSS上升到高于补偿控制信号Vcomp后，软启动完成，环路控制电路23以补偿控制信号Vcomp为环路控制变量控制变换器工作。
同时，在整个软启动过程中以及软启动完成后，过流保护电路随时检测谐振电流采样信号Vr与第二阈值信号Vref2，一旦检测到谐振电流采样信号Vr大于第二阈值信号Vref2后，控制相应的功率管关闭，阻止电流继续增大。
本发明实施例的控制电路通过选择补偿控制信号和启动控制信号中的较小的一个信号作为环路控制变量，避免在根据补偿控制信号单独控制变换器启动时，由于谐振电路的传输功率是由谐振电容电压和谐振电流共同决定的，而导致谐振电路过流情况。同时，通过设置过流保护电路可以避免由于在根据补偿控制信号或启动控制信号控制变换器时，可能两者中较小的信号也会导致过流的情况。
图5是本发明实施例软启动过程的波形走向图。图5示出了输出电压Vout、电感电流ILr和ILm、电容电压VCr和启动控制信号VSS在软启动过程中的波形图。
由输出电压Vout的波形图可知，在软启动过程中，输出电压Vout由零开始逐渐上升，直到上升到最大值后，稳定在最大值。
由电感电流ILr和ILm的波形图可知，在软启动初始阶段，电感电流ILr为谐振电流，在较短的时间内由零上升到最大值，之后以较为缓慢的速度开始逐渐下降，最后稳定在一固定值附近保持基本不变。电感电流ILr的包络始终保持在第一阈值信号Vref1的范围之内。其中，信号Vref1′和第一阈值信号Vref1互为相反数，当电感电流ILr负向变化时，信号Vref1′用于限定其最小值。同时，电感电流ILm以较为缓慢速度由零开始逐渐上升，最后稳定在一个较小的值附近。
由电容电压VCr的波形图可知，在软启动过程中，启动控制信号VSS作为环路控制变量控制电容电压VCr的包络在第一电压阈值VCrH和第二电压阈值VCrL之间变化。当电容电压VCr上升至第一电压阈值VCrH，变压器的原边绕组向副边绕组传送能量，使得电容电压VCr开始下降，当电容电压VCr下降至第二电压阈值VCrL，变压器的原边绕组开始存储能量，使得电容电压VCr开始上升。例如第一电压阈值VCrH为启动控制信号VSS加一个偏置电压，第二电压阈值VCrL为启动控制信号VSS减去所述偏置电压。
由启动控制信号VSS的波形图可知，在软启动过程中，启动控制信号VSS波形变化是一个斜率实时变化的曲线，由此可以基于启动控制信号VSS对电容电压VCr进行控制。
应理解，图5是整个软启动过程中的各个信号的变化曲线，由于曲线比较密集，电感电流ILr和ILm以及电容电压VCr的波形也比较密集，并不能看到具体地波形变化，只能看出波形包络。
图6是本发明实施例软启动过程的波形变化图。图6中的波形是由图5中的一段经由放大后的波形曲线。如图6所示，输出电压Vout为一锯齿波，且包络逐渐上升。电感Lr的电流ILr始终保持在第一阈值信号Vref1之内。启动控制信号VSS是一个斜率实时变化的曲线，当谐振电流采样信号小于第一阈值信号Vref1时，启动控制信号VSS上升。当谐振电流采样信号大于第一阈值信号Vref1时，启动控制信号VSS中止上升。由此重复多次，直到启动控制信号VSS大于补偿控制信号Vcomp。当谐振电流采样信号负向变化时，谐振电流采样信号的绝对值小于信号Vref1′的绝对值时，启动控制信号VSS上升。当谐振电流采样信号的绝对值大于信号Vref1′的绝对值时，启动控制信号VSS中止上升。
本发明实施例通过产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号为环路变量，使得环路变量在谐振电流强度处于不同的区间时呈现不同的变化趋势，进而控制所述变换器以使得所述谐振电路启动。由此，根据谐振电路电流的实际情况，动态调节软启动环路变量的变化速度，使得谐振电路快速启动，且不会引起谐振电路电流过流，同时，无需根据应用实例做相应调节，简化了谐振电路的设计过程。
图7是本发明实施例控制方法的流程图。如图7所示，控制方法用于控制带有逆变器和谐振电路的变换器，包括如下步骤：
步骤S100、产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号。
步骤S200、根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。
优选地，所述启动控制信号在谐振电流采样信号大于第一阈值信号时受控呈现第一趋势，在谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控呈现第二趋势，所述谐振电流采样信号用于表征谐振电流的强度。
优选地，根据所述谐振电流调节所述启动控制信号的变化速率，使得所述谐振电流在预定的范围内变化。
优选地，选择所述启动控制信号和补偿控制信号之一作为环路变量控制所述变换器，其中，所述补偿控制信号根据所述变换器的反馈信号以及期望的输入或输出参量生成。
优选地，选择所述启动控制信号和补偿控制信号较小的一个作为所述环路变量。
优选地，在谐振电流采样信号大于第二阈值信号时控制所述变换器停止工作。
优选地，产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号包括：
获取谐振电流采样信号，并比较所述谐振电流采样信号和第一阈值信号，输出状态指示信号；以及
根据所述状态指示信号生成所述启动控制信号。
优选地，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时减小变化速率，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控以第一斜率上升。
优选地，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时保持不变。
优选地，所述启动控制信号的平均变化速率跟随所述变换器的输出电压的变化速率。
本发明实施例通过产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号为环路变量，使得环路变量在谐振电流强度处于不同的区间时呈现不同的变化趋势，进而控制所述变换器以使得所述谐振电路启动。由此，根据谐振电路电流的实际情况，动态调节软启动环路变量的变化速度，使得谐振电路快速启动，且不会引起谐振电路电流过流，同时，无需根据应用实例做相应调节，简化了谐振电路的设计过程。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种控制电路，用于控制带有谐振电路的变换器，其特征在于，所述控制电路包括：
启动控制信号生成电路，用以产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号；
环路控制电路，用于根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，根据所述谐振电流调节所述启动控制信号的变化速率，使得所述谐振电流在预定的范围内变化。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述环路控制电路被配置为选择所述启动控制信号和补偿控制信号之一作为环路变量控制所述变换器，其中，所述补偿控制信号根据所述变换器的反馈信号以及期望的输入或输出参量生成。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述环路控制电路被配置为选择所述启动控制信号和补偿控制信号较小的一个作为所述环路变量。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：
过流保护电路，被配置为在谐振电流采样信号大于第二阈值信号时控制所述变换器停止工作。
6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述启动控制信号生成电路包括：
谐振电流检测电路，用于获取谐振电流采样信号，并比较所述谐振电流采样信号和第一阈值信号，输出状态指示信号；以及
斜坡信号生成电路，根据所述状态指示信号生成所述启动控制信号。
7.根据权利要求1或6所述的控制电路，其特征在于，所述启动控制信号在谐振电流采样信号大于第一阈值信号时减小变化速率，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控以第一斜率上升。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时保持不变。
9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述启动控制信号的平均变化速率跟随所述变换器的输出电压的变化速率。
10.一种谐振变换器，其特征在于，所述谐振变换器包括：
如权利要求1-9中任一项所述的控制电路；
开关电路，包括至少一个半桥；
变压器，包括初级绕组和至少一个次级绕组；
谐振电容和谐振电阻，与所述初级绕组串联连接以构成所述谐振电路；
其中，所述控制电路被配置为产生启动控制信号以控制所述谐振变换器的工作状态。
11.一种控制方法，用于控制带有谐振电路的变换器，其特征在于，所述控制方法包括：
产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号；
根据所述启动控制信号来控制谐振电路的工作状态，进而控制谐振电流的数值以加速所述变换器的软启动过程。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，根据所述谐振电流调节所述启动控制信号的变化速率，使得所述谐振电流在预定的范围内变化。
13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，选择所述启动控制信号和补偿控制信号之一作为环路变量控制所述变换器，其中，所述补偿控制信号根据所述变换器的反馈信号以及期望的输入或输出参量生成。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，选择所述启动控制信号和补偿控制信号较小的一个作为所述环路变量。
15.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在谐振电流采样信号大于第二阈值信号时控制所述变换器停止工作。
16.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，产生跟随软启动过程的持续时间而相应变化的启动控制信号包括：
获取谐振电流采样信号，并比较谐振电流采样信号和第一阈值信号，输出状态指示信号；以及
根据所述状态指示信号生成所述启动控制信号。
17.根据权利要求11或16所述的控制方法，其特征在于，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时减小变化速率，在所述谐振电流采样信号小于第一阈值信号时受控以第一斜率上升。
18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述启动控制信号在所述谐振电流采样信号大于第一阈值信号时保持不变。
19.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述启动控制信号的平均变化速率跟随所述变换器的输出电压的变化速率。
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