CN110299846B - 电路控制装置和方法、全桥llc谐振电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电路控制装置和方法、全桥LLC谐振电路，用于控制全桥LLC谐振电路单侧的多个开关器件。该电路控制装置包括：控制模块、整流模块、隔离变压模块、与多个开关器件一一对应的多个驱动模块；其中，控制模块用于当有能量输出需求时，向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号；整流模块用于当有能量输入需求时，向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号；隔离变压模块包括多组原边线圈和多组副边线圈，多组原边线圈分别与控制模块和整流模块连接，多组副边线圈分别与多个驱动模块连接，用于使各驱动模块根据驱动控制信号和整流控制信号驱动全桥LLC谐振电路工作。

Description

电路控制装置和方法、全桥LLC谐振电路

技术领域

本发明涉及谐振电路技术领域，尤其涉及一种电路控制装置和方法、全桥LLC谐振电路。

背景技术

双向全桥LLC谐振电路可用于电动汽车、智能电网、太阳能发电系统和电力电子变压器等需要能量双向流动的场合，能够通过控制开关器件频率使LLC谐振网络发生谐振而在全负载范围内实现ZVS(Zero Voltage Switch，零电压开关)技术，降低开关损耗，大大提高变换器的效率。

图1为现有技术一示例中的双向全桥LLC谐振电路的结构示意图。如图1所示，变压器T1的两侧各有四个开关器件，分别为Q1-Q4及Q5-Q8，通过控制这些开关器件的导通和断开可实现电路功能。比如，当SourseB侧有能量输出需求时，需要控制SourseB侧开关器件导通或断开，从而将SourseB侧的能量输出至SourseA侧。当Sourse B侧有能量输入需求时，需要控制SourseB侧的开关器件导通或断开，以完成整流功能。

但是，本申请的发明人发现，单边的四个开关器件(比如Q1-Q4)的基础电位不同，其中，基础电位指的是各开关器件的基极(漏极)电位。因此，为了使电路能够正常工作，需要为各开关器件设计专门的隔离电路，从而为四个开关器件分别提供适应基础电位的控制信号，这导致双向全桥LLC谐振电路的控制电路十分复杂。

发明内容

本发明实施例提供了一种电路控制装置和方法、全桥LLC谐振电路，能够通过一个隔离变压模块实现对各开关器件控制信号的隔离，不需要为各开关器件设计专门的隔离电路，从而能够简化双向全桥LLC谐振电路的控制电路结构，具有较高的工程应用价值。

第一方面，本发明实施例提供一种电路控制装置，用于控制全桥LLC谐振电路单侧的多个开关器件，该电路控制装置包括：控制模块、整流模块、隔离变压模块、与多个开关器件一一对应的多个驱动模块；其中，

控制模块用于当有能量输出需求时，向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号；

整流模块用于当有能量输入需求时，向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号；

隔离变压模块包括多组原边线圈和多组副边线圈，其中，多组原边线圈分别与控制模块和整流模块连接，多组副边线圈分别与多个驱动模块连接，用于使各驱动模块根据驱动控制信号和整流控制信号驱动全桥LLC谐振电路工作。

在第一方面的一种可能的实施方式中，隔离变压模块包括三组原边线圈和四组副边线圈，全桥LLC谐振电路单侧包括四个开关器件，整流模块包括第一整流单元和第二整流单元；其中，控制模块与第一原边线圈连接；第一整流单元与第二原边线圈连接，第一副边线圈与第一开关器件的驱动模块连接，第二副边线圈与第四开关器件的驱动模块连接；第二整流单元与第三原边线圈连接，第三副边线圈与第二开关器件的驱动模块连接，第四副边线圈与第三开关器件的驱动模块连接；第一整流单元用于当有能量输入需求时，向第二原边线圈输出使第一开关器件和第四开关器件导通或断开的整流控制信号；第二整流单元用于当有能量输入需求时，向第三原边线圈输出使第二开关器件和第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第二原边线圈、第一副边线圈和第二副边线圈的同名端方向一致，以及第三原边线圈、第三副边线圈和第四副边线圈的同名端方向一致。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一整流单元包括第一整流器和第一门电路；其中，第一整流器用于当与第一开关器件或第四开关器件并联的续流二极管导通时，向第一门电路发送使能信号；第一门电路用于根据第一整流器发送的使能信号，向第二原边线圈输出使第一开关器件和第四开关器件导通或断开的整流控制信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第二整流单元包括第二整流器和第二门电路；其中，第二整流器用于当与第二开关器件或第三开关器件并联的续流二极管导通时，向第二门电路发送使能信号；第二门电路用于根据第二整流器发送的使能信号，输出使第二开关器件和第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一整流器还与第二门电路连接，用于当与第一开关器件或第四开关器件并联的续流二极管导通时，向第二门电路发送不使能信号；和/或，第二整流器还与第一门电路连接，用于当与第二开关器件或第三开关器件并联的续流二极管导通时，向第一门电路发送不使能信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，多个开关器件的驱动模块分别包括：四个二极管、四个电阻和一个晶体管，其中，晶体管的源极分别与第一二极管的输出端和第一电阻的一端连接，晶体管的漏极与待驱动开关器件的漏极连接，晶体管的门极与隔离变压模块的一组副边线圈的异名端连接，第一二极管的输入端与副边线圈的同名端连接，第一电阻的另一端与待驱动开关器件的门极连接；晶体管的漏极还分别与第二二极管的输入端、第三二极管的输入端和第四二极管的输入端连接，第二二极管的输出端与副边线圈的异名端连接，第三二极管的输出端与待驱动开关器件的门极连接，第四二极管的输出端与晶体管的源极连接；第二电阻并联于第一二极管两端，第三电阻并联于晶体管的源极和门极，第四电阻并联于第三二极管两端。

第二方面，本发明实施例提供一种电路控制方法，用于如上所述的电路控制装置，该电路控制方法包括：当有能量输出需求时，控制模块向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号，以及当有能量输入需求时，整流模块向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号，各驱动模块根据隔离变压模块传递的驱动控制信号和整流控制信号驱动全桥LLC谐振电路工作。

在第二方面的一种可能的实施方式中，隔离变压模块包括三组原边线圈和四组副边线圈，全桥LLC谐振电路单侧包括四个开关器件，整流模块包括第一整流单元和第二整流单元；当有能量输入需求时，整流模块向隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号，包括：当有能量输入需求时，使第一整流单元向第二原边线圈输出使第一开关器件和第四开关器件导通或断开的整流控制信号；当有能量输入需求时，使第二整流单元向第三原边线圈输出使第二开关器件和第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

在第二方面的一种可能的实施方式中，第一整流单元包括第一整流器和第一门电路；使第一整流单元向第二原边线圈输出使第一开关器件和第四开关器件导通或断开的整流控制信号，包括：使第一整流器当与第一开关器件或第四开关器件并联的续流二极管导通时，向第一门电路发送使能信号；使第一门电路根据第一整流器发送的使能信号，向第二原边线圈输出使第一开关器件和第四开关器件导通或断开的整流控制信号。

在第二方面的一种可能的实施方式中，第二整流单元包括第二整流器和第二门电路；使第二整流单元向第三原边线圈输出使第二开关器件和第三开关器件导通或断开的整流控制信号，包括：使第二整流器当与第二开关器件或第三开关器件并联的续流二极管导通时，向第二门电路发送使能信号；使第二门电路根据第二整流器发送的使能信号，向第三原边线圈输出使第二开关器件和第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

在第二方面的一种可能的实施方式中，该方法还包括：使第一整流器当与第一开关器件或第四开关器件并联的续流二极管导通时，向第二门电路发送不使能信号；和/或，使第二整流器当与第二开关器件或第三开关器件并联的续流二极管导通时，向第一门电路发送不使能信号。

第三方面，本发明实施例提供一种全桥LLC谐振电路，该全桥LLC谐振电路包括如上所述的电路控制装置。

如上所述，为简化双向全桥LLC谐振电路的控制电路，本发明实施例引入了隔离变压模块，隔离变压模块包括多组原边线圈和多组副边线圈，多组原边线圈分别与控制模块和整流模块连接，多组副边线圈分别与多个驱动模块连接。

当有能量输出需求时，控制模块通过相连接的原边线圈输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号，各驱动模块响应于对应的副边线圈传递的能量驱动开关器件工作，从而驱动全桥LLC谐振电路工作。

当有能量输入需求时，整流模块通过相连接的原边线圈输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号，各驱动模块响应于对应的副边线圈传递的能量驱动开关器件工作，从而驱动全桥LLC谐振电路工作。

因此，各驱动模块相互之间不存在电气连接，可以根据对应的开关器件的基础电位分别设定工作电压，为对应的开关器件提供相应的控制信号。本发明实施例中的技术方案仅通过一个隔离变压模块就能够实现对各开关器件控制信号的隔离，不需要为各开关器件设计专门的隔离电路，具有结构简单、控制效率高的优点，具有较高的工程应用价值。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为现有技术一示例中的双向全桥LLC谐振电路的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的电路控制装置的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的电路控制装置的结构示意图；

图4为本发明第三实施例提供的电路控制装置的结构示意图；

图5为本发明第四实施例提供的电路控制装置的结构示意图；

图6为本发明第五实施例提供的电路控制装置的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的电路控制方法的流程示意图；

图8为本发明另一实施例提供的电路控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。

本发明实施例提供了一种电路控制装置和方法、全桥LLC谐振电路。本发明实施例中电路控制装置能够通过一个隔离变压模块实现对各开关器件控制信号的隔离，不需要为各开关器件设计专门的隔离电路，从而能够达到简化双向全桥LLC谐振电路的控制电路结构的效果，具有较高的工程应用价值。

参阅图1，全桥LLC谐振电路包括多个开关器件，其中，SourseB侧的开关器件包括Q1-Q4，SourseA侧的开关器件包括Q5-Q8，通过控制上述开关器件的通断可实现全桥LLC谐振电路功能。

结合图1，设采集得到的SourseB侧与开关器件Q1之间的电压值为U1，SourseA侧与开关器件Q7之间的电压值为U2。

若U1大于U2，且U1与U2之间的电压差大于预设高压启动值时，则说明SourseB侧电压过高，SourseB侧有能量输出需求，全桥LLC谐振电流中的能量需要从SourseB流向SourseA，直到U1与U2之间的电压差进入预设的高压滞环区间内，停止SourseB和SourseA之间的能量传递。

若U1小于U2，且U1与U2之间的电压差大于预设低压启动值时，则说明SourseB侧电压过低，SourseB侧有能量输入需求，全桥LLC谐振电流中的能量需要从SourseA流向SourseB，直到U1与U2之间的电压差进入预设的低压滞环区间内，停止SourseA和SourseB之间的能量传递。

图2为本发明第一实施例提供的电路控制装置的结构示意图，用于控制全桥LLC谐振电路单侧的多个开关器件。如图2所示，该电路控制装置包括：控制模块201、整流模块202、隔离变压模块203和与多个开关器件一一对应的多个驱动模块(204-207)。

其中，控制模块201用于当有能量输出需求时，向隔离变压模块203输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号。

在一个可选实施例中，若控制模块201的控制对象为SourseB侧的开关器件Q1-Q4，那么，当SourseB侧有能量输出需求，即全桥LLC谐振电流中的能量需要从SourseB流向SourseA时，控制模块201可以向隔离变压模块203输出使开关器件Q1-Q4导通或断开的驱动控制信号。

在一个可选实施例中，若控制模块201的控制对象为SourseA侧的开关器件Q5-Q8，那么，当SourseA侧有能量输出需求，即全桥LLC谐振电流中的能量需要从SourseA流向SourseB时，控制模块201可以向隔离变压模块203输出使开关器件Q5-Q8导通或断开的驱动控制信号。

整流模块202用于当有能量输入需求时，向隔离变压模块203输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号。

在一个可选实施例中，若整流模块202的控制对象为SourseB侧的开关器件Q1-Q4，那么，当SourseB侧有能量输入需求，即全桥LLC谐振电流中的能量需要从SourseA流向SourseB时，整流模块202可以向隔离变压模块203输出使开关器件Q1-Q4导通或断开的整流控制信号，以对输入至SourseB的能量进行整流。

在一个可选实施例中，若整流模块202的控制对象为SourseA侧的开关器件Q5-Q8，那么，当SourseA侧有能量输入需求，即全桥LLC谐振电流中的能量需要从SourseB流向SourseA时，整流模块202可以向隔离变压模块203输出使开关器件Q5-Q8导通或断开的整流控制信号，以对输入至SourseA的能量进行整流。

如图2所示，隔离变压模块203可以包括多组原边线圈和多组副边线圈，多组原边线圈分别与控制模块201和整流模块202连接，多组副边线圈分别与多个驱动模块连接，通过电磁感应方式，将控制模块201输出的驱动控制信号和整流模块202输出的整流控制信号传递至各驱动模块，使各驱动模块根据隔离变压模块203传递的驱动控制信号和整流控制信号驱动全桥LLC谐振电路工作。

需要说明的是，图2中仅示出了全桥LLC谐振电路SourseB侧的电路控制装置，即与开关器件Q1-Q4对应的电路控制装置。本领域技术人员可以参考图2得到SourseA侧的电路控制装置，即与开关器件Q5-Q8对应的电路控制装置。

还需要说明的是，图2中的*表示隔离变压模块原边线圈和副边线圈的电压信号一致的同名端，与同名端*相反的一端为异名端。当隔离变压模块的原边线圈同名端电压为“+”时，各副边线圈同名端电压为“+”，异名端电压为“-”。

如上所述，为简化双向全桥LLC谐振电路的控制电路，本发明实施例引入了隔离变压模块203，隔离变压模块203包括多组原边线圈和多组副边线圈，多组原边线圈分别与控制模块201和整流模块202连接，多组副边线圈分别与多个驱动模块(204-207)连接。

由图2可以看出，多个驱动模块(204-207)之间不存在电气连接，其物理连接关系是彼此独立的。其控制信号为通过隔离变压模块203传递的磁感应信号，因此可以分别设置与各个开关器件的基础电压相适应的工作电压。

当有能量输出需求时，控制模块201通过相连接的原边线圈输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号，各驱动模块响应于对应的副边线圈传递的能量驱动开关器件工作，从而驱动全桥LLC谐振电路工作。

当有能量输入需求时，整流模块202通过相连接的原边线圈输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号，各驱动模块响应于对应的副边线圈传递的能量驱动开关器件工作，从而驱动全桥LLC谐振电路工作。

因此，与现有技术中的控制电路相比，本发明实施例中的技术方案仅通过一个隔离变压模块就能够实现对各开关器件控制信号的隔离，不需要为各开关器件设计专门的隔离电路，具有结构简单、控制效率高的优点，具有较高的工程应用价值。

为便于本领域技术人员理解，以控制对象为SourseB侧的开关器件Q1-Q4为例，对本发明实施例中的电路控制装置的实现形式进行详细说明。

图3为本发明第二实施例提供的电路控制装置的结构示意图，用于展示控制模块201的具体元器件结构。图3与图2的不同之处在于，图2中的控制模块可以包括图3中的串联设置的控制器2011和隔直电容G1。

其中，控制器2011用于当有能量输出需求时，向隔离变压模块203输出使开关器件Q1-Q4导通或断开的驱动控制信号。

考虑到全桥LLC谐振电路在工作时，开关器件Q1和Q4的驱动信号为一组，开关器件Q2和Q3的驱动信号为一组，组内驱动信号相同，每组各占50％的占空比。

因此，在一个可选实施例中，控制器2011可以为带有使能功能的双路驱动芯片，该双路驱动芯片可以输出两路控制信号，该两路控制信号轮流为高电平。当没有使能信号时，SourseB侧需要工作在整流状态时，该双路驱动芯片的输出端口均为高阻态。

图4为本发明第三实施例提供的电路控制装置的结构示意图，图4与图2的不同之处在于，图2中的整流模块202可以包括图4中的第一整流单元2021和第二整流单元2022。

在一个可选实施例中，如图4所示，隔离变压模块203可以包括三组原边线圈和四组副边线圈。其中，控制模块201与第一原边线圈连接。

考虑到第一开关器件Q1和第四开关器件Q4的驱动信号为一组，第二开关器件Q2和第三开关器件Q3驱动信号为一组，且同步整流的需求为：待整流电压的相位需要和开关器件的控制信号同步。因此，可以使第二原边线圈与第一整流单元2021连接，第一副边线圈与第一开关器件Q1的驱动模块204连接，第二副边线圈与第四开关器件Q4的驱动模块205连接；及使第三原边线圈与第二整流单元2022连接，第三副边线圈与第二开关器件Q2的驱动模块206连接，第四副边线圈与第三开关器件Q3的驱动模块207连接。

以SourseB侧有能量输入需求为例，为实现对输入至SourseB的能量进行整流，第一整流单元2021输出使第一开关器件Q1和第四开关器件Q4导通或断开的整流控制信号；及第二整流单元2022需要输出使第二开关器件Q2和第三开关器件Q3导通或断开的整流控制信号。

在一个可选实施例中，如图4所示，与控制模块201连接的原边线圈、与第一整流单元2021连接的原边线圈、与开关器件Q1的驱动模块204连接的副边线圈和与开关器件Q4的驱动模块205连接的副边线圈的同名端方向可以一致。与第二整流单元2022连接的原边线圈、与开关器件Q2的驱动模块206连接的副边线圈和与开关器件Q3的驱动模块207连接的副边线圈的同名端方向可以一致。

图5为本发明第四实施例提供的电路控制装置的结构示意图，用于展示整流模块202的具体元器件结构。

在一个可选实施例中，如图5所示，第一整流单元2021可以包括第一整流器20211和第一门电路20212。

其中，第一整流器20211用于采集与第一开关器件Q1或第四开关器件Q4并联的续流二极管的工作状态。优选地，第一整流器20211并联于第一开关器件Q1或第四开关器件Q4的源极和漏极。当与第一开关器件Q1或第四开关器件Q4并联的续流二极管导通时，向第一门电路20212发送使能信号。第一门电路20212用于根据第一整流器20211发送的使能信号，输出使第一开关器件Q1和第四开关器件Q4导通或断开的整流控制信号。

结合图1，由于第一开关器件Q1和第四开关器件Q4串联，若与第一开关器件Q1并联的续流二极管和与第四开关器件Q4并联的续流二极管中的任意一个导通时，则说明SourseB侧有能量输入且正工作在“整流状态”，为避免发生因二极管压降损耗而导致整个全桥LLC谐振电路不能正常工作的情况，需要输出使第一开关器件Q1和第四开关器件Q4导通或断开的整流控制信号，以替代续流二极管完成整流工作。

因此，为检测与第一开关器件Q1并联的续流二极管和第四开关器件Q4并联的续流二极管之间的电路是否导通，可以将第一整流器20211并联于第一开关器件Q1和第四开关器件Q4中的任意一个开关器件的源极和漏极。

在一个可选实施例中，如图5所示，第二整流单元2022可以包括第二整流器20221和第二门电路20222。

其中，第二整流器20221用于采集与第二开关器件Q2或第三开关器件Q3并联的续流二极管的工作状态。优选地，第二整流器20221并联于第二开关器件Q2或第三开关器件Q3的源极和漏极。当与第二开关器件Q2或第三开关器件Q3并联的续流二极管导通时，向第二门电路20222发送使能信号。第二门电路20222用于根据第二整流器20221发送的使能信号，输出使第二开关器件Q2和第三开关器件Q3导通或断开的整流控制信号。

结合图1，由于第二开关器件Q2和第三开关器件Q3串联，当与第二开关器件Q2并联的续流二极管和与第三开关器件Q3并联的续流二极管中任意一个导通时，说明SourseB侧有能量输入且正工作在“整流状态”，为避免发生因二极管压降损耗而导致整个全桥LLC谐振电路不能正常工作的情况，需要输出使第二开关器件Q2和第三开关器件Q3导通或断开的整流控制信号，以替代续流二极管完成整流工作。

因此，为检测与第二开关器件Q2并联的续流二极管和第三开关器件Q3并联的续流二极管之间的电路是否导通，可以将第二整流器20221并联于第二开关器件Q2和第三开关器件Q3中的任意一个开关器件的源极和漏极。

在一个可选实施例中，如图5所示，为避免第二门电路产生的整流控制信号对开关器件Q1和Q4的干扰。第一整流器20211还与第二门电路20222连接，用于当与第一开关器件Q1或第四开关器件Q4并联的续流二极管导通时，向第二门电路20222发送不使能信号。以及为避免第一门电路产生的整流控制信号对开关器件Q2和Q3的干扰。第二整流器20221还与第一门电路20212连接，用于当与第二开关器件Q2或第三开关器件Q3并联的续流二极管导通时，向第一门电路20212发送不使能信号。

下面结合图1对图5中的整流模块的工作原理进行详细说明。

当检测到开关器件Q1或Q4的源极上的电压为负时，说明并联于开关器件Q1和开关器件Q4的源极和漏极的续流二极管导通且SourseB侧处于整流状态，此时可以向第一门电路20212发送使能信号，由第一门电路20212输出使第一开关器件Q1和第四开关器件Q4导通或断开的整流控制信号。同时可以向第二门电路20222发送不使能信号，使第二门电路20222进入高阻态，以避免第二门电路20222产生的整流控制信号对第一开关器件Q1和第四开关器件Q4的干扰，提高电路的控制精度。

同理，当检测到开关器件Q2或Q3的源极上的电压为负时，说明并联于开关器件Q2和开关器件Q3的源极和漏极的续流二极管导通且SourseB侧处于整流状态，此时可以向第二门电路20222发送使能信号，由第二门电路20222输出使第二开关器件Q2和第三开关器件Q3导通或断开的整流控制信号。同时可以向第二门电路20222发送不使能信号，使第一门电路20212进入高阻态，以避免第一门电路20212产生的整流控制信号对第二开关器件Q2和第三开关器件Q3的干扰，提高电路的控制精度。

图6为本发明第五实施例提供的电路控制装置的结构示意图，用于展示驱动模块的具体元器件结构。由于多个开关器件的驱动模块的结构一致。图6中用QN来表示各待驱动开关器件。

如图6所示，待驱动开关器件QN的驱动模块包括：四个二极管、四个电阻和一个晶体管。

其中，晶体管M1的源极分别与第一二极管D1的输出端和第一电阻R1的一端连接，晶体管M1的漏极与待驱动开关器件QN的漏极连接，晶体管M1的门极与隔离变压模块203的一组副边线圈的异名端连接，第一二极管D1的输入端与该副边线圈的同名端连接，第一电阻R1的另一端与待驱动开关器件QN的门极连接。

晶体管M1的漏极还分别与第二二极管D2的输入端、第三二极管D3的输入端和第四二极管D4的输入端连接，第二二极管D2的输出端与副边线圈的异名端连接，第三二极管D3的输出端与待驱动开关器件QN的门极连接，第四二极管D4的输出端与晶体管M1的源极连接。

第二电阻R2并联于第一二极管D1两端，第三电阻R3并联于晶体管M1源极和门极，第四电阻R4并联于第三二极管D3两端。

图6中的驱动模块的能量来源于隔离变压模块203的各原边线圈，包括与控制模块201连接的原边线圈和与整流模块202连接的原边线圈。

下面对图6中的驱动模块的工作原理进行详细说明。

当同名端为正时，由于第二二极管D2上的压降，晶体管M1处于未接通状态，此时能量通过第一二极管D1、第一电阻R1和第二二极管D2给开关器件QN的门级充电，使开关器件QN的源极和漏极导通。

当同名端为零时，开关器件QN上的门极电容(图中未示出)放电，使第二二极管D2输出端电压为正，晶体管M1导通，开关器件QN上的门极电容的能量通过第一电阻R1和晶体管M1释放，使开关器件QN断开。

当同名端为负时，第二二极管D2输出端电压为正，晶体管M1导通，开关器件QN上的电压维持为零，使开关器件QN保持断开。

由图6可以看出，待驱动开关器件QN的驱动模块在物理连接上是彼此独立的。例如，针对Q1、Q2、Q3、Q4不同的基础电位，各个驱动模块可以分别设置相适应的工作电压。

图7为本发明一实施例提供的电路控制方法的流程示意图，用于如上文所述的电路控制装置。如图7所示，该方法包括步骤701至步骤703。

在步骤701中，当有能量输出需求时，使控制模块201向隔离变压模块203输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号。

在步骤702中，当有能量输入需求时，使整流模块202向隔离变压模块203输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号。

在步骤703中，使各驱动模块根据隔离变压模块203传递的驱动控制信号和整流控制信号驱动全桥LLC谐振电路工作。

图8为本发明另一实施例提供的电路控制方法的流程示意图。图8与图7的不同之处在于，图8中的步骤702可细化为步骤7021和步骤7022。

结合图4，隔离变压模块203可以包括三组原边线圈和四组副边线圈，全桥LLC谐振电路单侧包括四个开关器件，整流模块202可以包括第一整流单元2021和第二整流单元2022。则，

在步骤7021中，当有能量输入需求时，使第一整流单元2021输出使第一开关器件Q1和第四开关器件Q4导通或断开的整流控制信号。

在步骤7022中，当有能量输入需求时，使第二整流单元2022输出使第二开关器件Q2和第三开关器件Q3导通或断开的整流控制信号。

结合图5，第一整流单元2021可以包括第一整流器20211和第一门电路20212，第二整流单元2022可以包括第二整流器20221和第二门电路20222。则，

步骤7021可细化为：当与第一开关器件Q1或第四开关器件Q4并联的续流二极管导通时，使第一整流器20211向第一门电路20212发送使能信号；及使第一门电路20212响应于第一整流器20211发送的使能信号，输出使第一开关器件Q1和第四开关器件Q4导通或断开的整流控制信号。

步骤7022可细化为：当与第二开关器件Q2或第三开关器件Q3并联的续流二极管导通时，使第二整流器20221向第二门电路20222发送使能信号；及使第二门电路20222根据第二整流器20221发送的使能信号，输出使第二开关器件Q2和第三开关器件Q3导通或断开的控制信号。

在一个可选实施例中，该电路控制方法还可以包括：当与第一开关器件Q1或第四开关器件Q4并联的续流二极管导通时，使第一整流器20211向第二门电路20222发送不使能信号的步骤，以及当与第二开关器件Q2或第三开关器件Q3并联的续流二极管导通时，使第二整流器20221向第一门电路20212发送不使能信号的步骤。

本发明实施例还提供一种全桥LLC谐振电路，该全桥LLC谐振电路包括如上文所述的电路控制装置。

在一个可选实施例中，该全桥LLC谐振电路包括两个如上文所述的电路控制装置，用于分别控制全桥LLC谐振电路两侧的多个开关器件。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明实施例可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。

Claims (11)

1.一种电路控制装置，其特征在于，用于控制全桥LLC谐振电路单侧的多个开关器件，所述电路控制装置包括：控制模块、整流模块、隔离变压模块、与所述多个开关器件一一对应的多个驱动模块；其中，

所述控制模块用于当有能量输出需求时，向所述隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号；

所述整流模块用于当有能量输入需求时，向所述隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号；

所述隔离变压模块包括多组原边线圈和多组副边线圈，其中，所述多组原边线圈分别与所述控制模块和所述整流模块连接，所述多组副边线圈分别与所述多个驱动模块连接，用于使各驱动模块根据所述驱动控制信号和所述整流控制信号驱动所述全桥LLC谐振电路工作；

所述隔离变压模块包括三组原边线圈和四组副边线圈，所述全桥LLC谐振电路单侧包括四个开关器件，所述整流模块包括第一整流单元和第二整流单元；其中，

所述控制模块与第一原边线圈连接；

所述第一整流单元与第二原边线圈连接，第一副边线圈与第一开关器件的驱动模块连接，第二副边线圈与第四开关器件的驱动模块连接；

所述第二整流单元与第三原边线圈连接，第三副边线圈与第二开关器件的驱动模块连接，第四副边线圈与第三开关器件的驱动模块连接；

所述第一整流单元用于当有能量输入需求时，向所述第二原边线圈输出使所述第一开关器件和所述第四开关器件导通或断开的整流控制信号；

所述第二整流单元用于当有能量输入需求时，向所述第三原边线圈输出使所述第二开关器件和所述第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第二原边线圈、所述第一副边线圈和所述第二副边线圈的同名端方向一致，以及所述第三原边线圈、所述第三副边线圈和所述第四副边线圈的同名端方向一致。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一整流单元包括第一整流器和第一门电路；其中，

所述第一整流器用于当与所述第一开关器件或所述第四开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第一门电路发送使能信号；

所述第一门电路用于根据所述第一整流器发送的使能信号，向所述第二原边线圈输出使所述第一开关器件和所述第四开关器件导通或断开的整流控制信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二整流单元包括第二整流器和第二门电路；其中，

所述第二整流器用于当与所述第二开关器件或所述第三开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第二门电路发送使能信号；

所述第二门电路用于根据所述第二整流器发送的使能信号，输出使所述第二开关器件和所述第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述第一整流器还与所述第二门电路连接，用于当与所述第一开关器件或所述第四开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第二门电路发送不使能信号；和/或，

所述第二整流器还与所述第一门电路连接，用于当与所述第二开关器件或所述第三开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第一门电路发送不使能信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个开关器件的驱动模块分别包括：四个二极管、四个电阻和一个晶体管，其中，

所述晶体管的源极分别与第一二极管的输出端和第一电阻的一端连接，所述晶体管的漏极与待驱动开关器件的漏极连接，所述晶体管的门极与所述隔离变压模块的一组副边线圈的异名端连接，所述第一二极管的输入端与所述副边线圈的同名端连接，所述第一电阻的另一端与待驱动开关器件的门极连接；

所述晶体管的漏极还分别与第二二极管的输入端、第三二极管的输入端和第四二极管的输入端连接，所述第二二极管的输出端与所述副边线圈的异名端连接，所述第三二极管的输出端与待驱动开关器件的门极连接，所述第四二极管的输出端与所述晶体管的源极连接；

第二电阻并联于所述第一二极管两端，第三电阻并联于所述晶体管的源极和门极，第四电阻并联于所述第三二极管两端。

7.一种电路控制方法，用于如权利要求1所述的电路控制装置，其特征在于，所述方法包括：

当有能量输出需求时，所述控制模块向所述隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的驱动控制信号，以及当有能量输入需求时，所述整流模块向所述隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号，各驱动模块根据所述隔离变压模块传递的驱动控制信号和整流控制信号驱动所述全桥LLC谐振电路工作；

其中，

所述隔离变压模块包括三组原边线圈和四组副边线圈，所述全桥LLC谐振电路单侧包括四个开关器件，所述整流模块包括第一整流单元和第二整流单元；

当有能量输入需求时，所述整流模块向所述隔离变压模块输出使对应的多个开关器件导通或断开的整流控制信号，包括：

当有能量输入需求时，使所述第一整流单元向所述第二原边线圈输出使所述第一开关器件和所述第四开关器件导通或断开的整流控制信号；

当有能量输入需求时，使所述第二整流单元向所述第三原边线圈输出使所述第二开关器件和所述第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一整流单元包括第一整流器和第一门电路；

所述使所述第一整流单元向所述第二原边线圈输出使所述第一开关器件和所述第四开关器件导通或断开的整流控制信号，包括：

使所述第一整流器当与所述第一开关器件或所述第四开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第一门电路发送使能信号；

使所述第一门电路根据所述第一整流器发送的使能信号，向所述第二原边线圈输出使所述第一开关器件和所述第四开关器件导通或断开的整流控制信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二整流单元包括第二整流器和第二门电路；

所述使所述第二整流单元向所述第三原边线圈输出使所述第二开关器件和所述第三开关器件导通或断开的整流控制信号，包括：

使所述第二整流器当与所述第二开关器件或所述第三开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第二门电路发送使能信号；

使所述第二门电路根据所述第二整流器发送的使能信号，向所述第三原边线圈输出使所述第二开关器件和所述第三开关器件导通或断开的整流控制信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

使所述第一整流器当与所述第一开关器件或所述第四开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第二门电路发送不使能信号；和/或，

使所述第二整流器当与所述第二开关器件或所述第三开关器件并联的续流二极管导通时，向所述第一门电路发送不使能信号。

11.一种全桥LLC谐振电路，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的电路控制装置。

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