CN114825881B - 一种llc控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种LLC控制装置，涉及半导体技术领域。该装置包括：第一电平转换模块、第一开通关断控制模块。第一开通关断控制模块用于对应接收表征第一开关管导通的导通信号和关断的关断信号；该模块用于接收导通信号和关断信号分别对应的第一电压值和第二电压值，并对两个电压值进行电平转换后，得到第三电压值，第三电压值均大于第一电压值和第二电压值。此时通过第一开通关断控制模块和第一电平转换模块之前的配合及控制实现了将低电压转换为高电压，避免了通过一个反相器与四个MOS管得到高电压时，出现的增加制造MOS管的工艺难度和成本，不易于实现地问题。由此实现了在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压。

Description

一种LLC控制装置

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种LLC控制装置。

背景技术

随着半导体制造工艺技术的发展以及集成电路工艺水平的不断改进，开关电源技术日益具备高频化、高效率和高功率密度等特性。当开关电源处于高频运行模式时，可以大大降低无源器件的尺寸，如：变压器、滤波器等。但是由于开关具有过高的开关损耗。为了让开关电源处于高频运行模式，谐振开关技术收到广泛关注。LLC谐振变换器通常由两个电感和一个电容串联形成串联谐振，如图1所示，其中，一般将第一开关管Q1称为上管，将第二开关管Q2称为下管。驱动模块内部一般分为高压模块、常规高压模块和低压模块，低压模块的供电由低压电源提供，高压模块的供电通过boot-strap升压电路实现，其中boot-strap升压电路由高压二极管和电容构成。电平转换一般通过一个反相器与四个MOS管实现，但此时对于四个MOS管的漏源电压和/或栅源电压要求较高，可能会达到几百伏特，增加了制造MOS管的工艺难度和成本，不易于实现。

鉴于上述存在的问题，寻求如何在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压是本领域技术人员竭力解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种LLC控制装置，用于在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压。

为解决上述技术问题，本申请提供一种LLC控制装置，包括：第一电平转换模块、第一开通关断控制模块；

第一开通关断控制模块的第一输入端和第二输入端作为低压模块的输入端，用于对应接收表征第一开关管导通的导通信号和表征第一开关管关断的关断信号；

第一电平转换模块的第一输入端与第一开通关断控制模块的第一输出端连接，第一电平转换模块的第二输入端与第一开通关断控制模块的第二输出端连接，第一电平转换模块的第一输入端和第一电平转换模块的第二输入端作为高压模块的输入端，用于接收导通信号对应的第一电压值和关断信号对应的第二电压值，并对第一电压值和第二电压值进行电平转换，得到第三电压值和驱动信号，第三电压值均大于第一电压值和第二电压值，驱动信号为驱动第一开关管的信号。

优选地，第一电平转换模块包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻、第一缓冲器、第二缓冲器、第一锁存器；

第一MOS管的栅极作为第一电平转换模块的第一输入端，第一MOS管的源极接地，第一MOS管的漏极与第三MOS管的漏极连接，第三MOS管的源极与第四MOS管的源极连接，第三MOS管的栅极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的漏极与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端连接，第六MOS管的漏极与第二电阻的第一端连接，第五MOS管的源极分别与第四MOS管的源极和第六MOS管的源极连接，第五MOS管的栅极与第六MOS管的栅极连接，第五MOS管的漏极与由第五MOS管的栅极和第六MOS管的栅极构成的公共端连接，由第五MOS管的栅极和第六MOS管的栅极构成的公共端与第二MOS管的漏极连接，第二MOS管的栅极作为第一电平转换模块的第二输入端，第二MOS管的源极接地，第四MOS管的漏极与第一缓冲器的输入端连接，第六MOS管的漏极与第二缓冲器的输入端连接，第一缓冲器的输出端与第一锁存器的第一输入端连接，第二缓冲器的输出端与第一锁存器的第二输入端连接，第一锁存器的输出端作为第一电平转换模块的输出端。

优选地，第一电平转换模块还包括：第三电阻、第四电阻；

第三电阻的第一端与第一MOS管的源极连接，第三电阻的第二端接地，第四电阻的第一端与第二MOS管的源极连接，第四电阻的第二端接地。

优选地，第一电平转换模块包括：第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一缓冲器、第二缓冲器、第一锁存器；

第一MOS管的栅极作为第一电平转换模块的第一输入端，第一MOS管的源极与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端接地，第一MOS管的漏极与第五电阻的第二端连接，第五电阻的第一端与第一稳压二极管的阴极连接，第五电阻的第二端与第一稳压二极管的阳极连接，第一稳压二极管的阴极与第四MOS管的源极连接，第一稳压二极管的阳极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的漏极与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端连接，第六电阻的第一端与第四MOS管的源极连接，第六电阻的第二端分别与第二稳压二极管的阳极和第二MOS管的漏极连接，第二稳压二极管的阴极分别与第六电阻的第一端和第六MOS管的源极连接，第六MOS管的漏极与第二电阻的第一端连接，第一缓冲器的输入端与第四MOS管的漏极连接，第二缓冲器的输入端与第六MOS管的漏极连接，第一缓冲器的输出端与第一锁存器的第一输入端连接，第二缓冲器的输出端与第一锁存器的第二输入端连接，第一锁存器的输出端作为第一电平转换模块的输出端。

优选地，第一开通关断控制模块包括：上升沿脉冲产生模块、第一下降沿脉冲产生模块、第二下降沿脉冲产生模块、第三缓冲器、第四缓冲器、第二锁存器、或门；

上升沿脉冲产生模块的输入端作为第一开通关断控制模块的第一输入端，第二下降沿脉冲产生模块的输入端作为第一开通关断控制模块的第二输入端，上升沿脉冲产生模块的输入端与第一下降沿脉冲产生模块的输入端连接，上升沿脉冲产生模块的输出端分别与第三缓冲器的输入端和第二锁存器的第一输入端连接，第三缓冲器的输出端作为第一开通关断控制模块的第一输出端，第一下降沿脉冲产生模块的输出端与或门的第一输入端连接，第二下降沿脉冲产生模块的输出端与第二锁存器的第二输入端连接，第二锁存器的输出端与或门的第二输入端连接，或门的输出端与第四缓冲器的输入端连接，四缓冲器的输出端作为第一开通关断控制模块的第二输出端。

优选地，第一死区时间控制模块、第二死区时间控制模块；

第一死区时间控制模块的输入端和第二死区时间控制模块的输入端均作为低压模块的输入端，第一死区时间控制模块的第一输出端与第一开通关断控制模块的第一输入端连接，第一死区时间控制模块的第二输出端与第一开通关断控制模块的第二输入端连接，第二死区时间控制模块的第一输出端与第二电平转换模块的第一输入端连接，第二死区时间控制模块的第二输出端与第二电平转换模块的第二输入端连接。

优选地，还包括：第三锁存器、第一反相器、第二反相器；

第三锁存器的第一输入端和第三锁存器的第二输入端均作为低压模块的输入端，第三锁存器的第一输出端与第一反相器的输入端连接，第三锁存器的第二输出端与第二反相器的输入端连接，第一反相器的输出端与第一死区时间控制模块的输入端连接，第二反相器的输出端与第二死区时间控制模块的输入端连接。

优选地，第二电平转换模块包括：第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第三反相器；

第七MOS管的栅极作为第二电平转换模块的第一输入端，第三反相器的输入端作为第二电平转换模块的第二输入端，第七MOS管的源极接地，第七MOS管的漏极与第九MOS管的漏极连接，第九MOS管的源极与第十MOS管的源极连接，第九MOS管的栅极与第八MOS管的漏极连接，第十MOS管的栅极与第七MOS管的漏极连接，第十MOS管的漏极与第八MOS管的漏极连接，第八MOS管的源极接地，第八MOS管的栅极与第三反相器的输出端连接。

优选地，第一驱动模块；

第一驱动模块的输入端与第一电平转换模块的输出端连接，第一驱动模块的输出端作为高压模块的输出端，第一驱动模块中包含多个反相器，且反相器的驱动能力逐级增大。

优选地，还包括：第二驱动模块；第二驱动模块的输入端与第二电平转换模块的输出端连接，第二驱动模块的输出端作为常规高压模块的输出端，第二驱动模块中包含多个反相器，且反相器的驱动能力逐级增大。

本申请所提供的一种LLC控制装置，包括：第一电平转换模块、第一开通关断控制模块。第一开通关断控制模块的第一输入端和第二输入端作为低压模块的输入端，用于对应接收表征第一开关管导通的导通信号和表征第一开关管关断的关断信号；第一电平转换模块的第一输入端与第一开通关断控制模块的第一输出端连接，第一电平转换模块的第二输入端与第一开通关断控制模块的第二输出端连接，第一电平转换模块的第一输入端和第一电平转换模块的第二输入端作为高压模块的输入端，用于接收导通信号对应的第一电压值和关断信号对应的第二电压值，并对第一电压值和第二电压值进行电平转换，得到第三电压值和驱动信号，第三电压值均大于第一电压值和第二电压值，驱动信号为驱动第一开关管的信号。通过第一开通关断控制模块获取第一电压值和第二电压值，两个低电压，通过第一电平转换模块对两个低电压进行转换，最终会得到第三电压值，其中第三电压值均大于第一电压值和第二电压值。此时通过第一开通关断控制模块和第一电平转换模块之前的配合及控制实现了将低电压转换为高电压，避免了通过一个反相器与四个MOS管得到高电压时，出现的增加制造MOS管的工艺难度和成本，不易于实现地问题。由此实现了在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的LLC控制装置结构图；

图2为本申请所提供的一种LLC控制装置结构图；

图3为本申请所提供的第一种第一电平转换模块电路图；

图4为本申请所提供的第二种第一电平转换模块电路图；

图5为本申请所提供的第一开通关断控制模块电路图；

图6为本申请所提供的第二电平转换模块电路图；

图7为本申请所提供的第一驱动模块电路图；

图8为本申请所提供的第二驱动模块电路图。

其中，20为第一电平转换模块，21为第一开通关断控制模块，22为第一死区时间控制模块，23为第二死区时间控制模块，24为第二电平转换模块，25为第一驱动模块，26为第二驱动模块，50为上升沿脉冲产生模块，51为第一下降沿脉冲产生模块，52为第二下降沿脉冲产生模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种LLC控制装置，其能够在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

随着半导体制造工艺技术的发展及集成电路工艺水平的不断改进，开关电源技术朝着高频化、高效率和高功率密度等发展方向不断继续发展。采取高频运行，可以大大降低无源器件（如：变压器、滤波器）的尺寸。但是过高的开关损耗势必成为高频运行的一大障碍。为了降低开关损耗和容许高频运行，谐振开关技术已经得到了发展。与传统谐振变换器相比，LLC谐振变换器更有优势。LLC谐振变换器由两个电感和一个电容串联形成串联谐振，其谐振操作使得开关器件可以实现在零电压(ZVS)状态开通，即可称为软开关，此时，开关电源趋于高频化和小型化，LLC谐振变换器成为高频、高功率设计的理想选择。驱动电路内部可以分为高压模块、常规高压模块、低压模块。高压模块的供电通过boot-strap升压电路实现，boot-strap升压电路由高压二极管和电容构成，高压二极管可以集成在芯片内部，也可以通过外围电路实现。低压模块供电由低压电源提供。低压模块信号转换为高压模块信号是高压驱动必须解决的问题。解决这个问题的方法一般是使得器件的输入端可以接受高压信号，控制电路简单，但是这种方法需要工艺支撑，增加了工艺成本。并且随着输入电压越来越高，对器件输入端的耐压要求越高，工艺实现难度及工艺成本都会极大提高。考虑成本，需要一种新的电路结构实现低压到高压转换。

图1为现有的LLC控制装置结构图。如图1所示，现有的LLC控制装置包括：主控模块、驱动模块、升压电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、以及LLC谐振变换器的常规电路连接方式。其中，也将第一开关管Q1称作上管，第二开关管Q2称作下管。

LLC谐振变换器的常规电路包括：谐振电感Lr、励磁电感Lm、中心抽头变压器Tr、谐振电容Cr、第一二极管D1、第二二极管D2、输出电容CL、负载电阻RL。其中，中心抽头变压器的左侧边的匝数小于右侧边的匝数，也可以表述为中心抽头变压器原边的匝数小于副边的匝数，且副边匝数相同。励磁电感Lm、谐振电感Lr、谐振电容Cr构成谐振腔，通过变压器将能量传输到输出端。

现有的LLC控制装置的连接方式为：主控模块与驱动模块对应的接口连接，其中，主控模块用于输出较低的电压值VDD、较高的电压值RVCC、第一开关管的导通信号HG、第二开关管的导通信号LG，相对应的，在驱动模块中，同样含有接收上述四个信号的接口，将主控模块与驱动模块的四个接口一一对应连接。主控模块检测系统输入电压、输出电压、以及负载情况，经过内部算法处理后输出上管开通信号HG以及下管开通信号LG，并给驱动模块提供内部电源信号VDD，RVCC。主控模块输出的开通信号没有电流能力，需要经过驱动模块转换成具有大电流能力的信号，能驱动开关管的信号。主控模块可以采用芯片集成方式实现，也可以通过DSP编程控制。主控模块输出的是低压信号，驱动上管Q1需要几百伏特的高压信号。驱动模块与主控模块的输出端一一对应连接，用于接收主控模块输出的驱动信号HG、LG并产生有驱动能力的驱动信号，并将低压信号HG转换为高压信号HO，输出到开关管Q1的驱动端，控制开关管工作，HB为高压模块供电端口。其中，第一开关管和第二开关管可以为MOSFET管。且第一开关管和第二开关管为半桥连接结构，并不同时导通。

图2为本申请所提供的一种LLC控制装置结构图。如图2所示，本申请提供了一种LLC控制装置，包括：第一电平转换模块20、第一开通关断控制模块21。第一开通关断控制模块的第一输入端和第二输入端作为低压模块的输入端，用于对应接收表征第一开关管导通的导通信号和表征第一开关管关断的关断信号；第一电平转换模块的第一输入端与第一开通关断控制模块的第一输出端连接，第一电平转换模块的第二输入端与第一开通关断控制模块的第二输出端连接，第一电平转换模块的第一输入端和第一电平转换模块的第二输入端作为高压模块的输入端，用于接收导通信号对应的第一电压值和关断信号对应的第二电压值，并对第一电压值和第二电压值进行电平转换，得到第三电压值和驱动信号，第三电压值均大于第一电压值和第二电压值，驱动信号为驱动第一开关管的信号。

需要说明的是，在本申请中，为第一电平转换模块提供了两种连接方式。

图3为本申请所提供的第一种第一电平转换模块电路图。此时，第一电平转换模块20包括：第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一缓冲器Q1、第二缓冲器Q2、第一锁存器RS1。第一MOS管的栅极作为第一电平转换模块的第一输入端，第一MOS管的源极接地，第一MOS管的漏极与第三MOS管的漏极连接，第三MOS管的源极与第四MOS管的源极连接，第三MOS管的栅极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的漏极与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端连接，第六MOS管的漏极与第二电阻的第一端连接，第五MOS管的源极分别与第四MOS管的源极和第六MOS管的源极连接，第五MOS管的栅极与第六MOS管的栅极连接，第五MOS管的漏极与由第五MOS管的栅极和第六MOS管的栅极构成的公共端连接，由第五MOS管的栅极和第六MOS管的栅极构成的公共端与第二MOS管的漏极连接，第二MOS管的栅极作为第一电平转换模块的第二输入端，第二MOS管的源极接地，第四MOS管的漏极与第一缓冲器的输入端连接，第六MOS管的漏极与第二缓冲器的输入端连接，第一缓冲器的输出端与第一锁存器的第一输入端连接，第二缓冲器的输出端与第一锁存器的第二输入端连接，第一锁存器的输出端作为第一电平转换模块的输出端。

在第一种连接方式的基础上，第一电平转换模块20还包括：第三电阻R3、第四电阻R4。第三电阻的第一端与第一MOS管的源极连接，第三电阻的第二端接地，第四电阻的第一端与第二MOS管的源极连接，第四电阻的第二端接地。此时第三电阻、第四电阻起到限流作用。Hgon信号和hgoff信号所表征的高电平为VDD，需要经过第一电平转换模块转换为HB所表征的高电平信号。第一电平转换模块的第一种连接方式采用电流转换结构。第一MOS管和第二MOS管应为两个MOS管的VDS大于HS信号所表征的电压值（几百伏特）的高压管，其余MOS管只需要常规高压管即可。第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管构成电路镜，第一电阻和第二电阻将电流信号转换成电压信号。第一缓冲器和第二缓冲器将模拟信号转换成数字信号。通过第一锁存器将窄脉冲信号转换为宽脉冲信号。当hgon信号为高时，第一MOS管导通，第三MOS管开始有电流，第四MOS管也开始有电流，第四MOS管的电流经过第一电阻转换为hon1信号，此时hon1信号为电压信号。hon1信号经过第一缓冲器将hon1信号转换为hon2信号，此时hon2信号为数字信号。通过这样的转换将0~VDD变化的hgon信号转换为HS~HB变化的hon2信号。hgoff信号转换过程与hgon信号转换过程相同。采用窄脉冲信号传递开通关断信号，可以有效降低功耗。

需要说明的是，当下管关断时，由于寄生电容影响hon1信号和HS信号，可能会误触到高电平，让上管误开通，此时上管不是在ZVS状态开通。因此第一开通关断模块在上管关断后hgoff信号产生了一个窄脉冲将ho1信号置为低电平。可以理解的是，高低电平是相对的，在低压模块，低电平为0，高电平为VDD；在高压模块，低电平为HS，高电平为HB。

通过第一开通关断控制模块获取第一电压值和第二电压值，两个低电压，通过第一电平转换模块对两个低电压进行转换，最终会得到第三电压值，其中第三电压值均大于第一电压值和第二电压值。此时通过第一开通关断控制模块和第一电平转换模块之前的配合及控制实现了将低电压转换为高电压，避免了通过一个反相器与四个MOS管得到高电压时，出现的增加制造MOS管的工艺难度和成本，不易于实现地问题。由此实现了在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压。图4为本申请所提供的第二种第一电平转换模块电路图。此时，第一电平转换模块20包括：第一MOS管M1、第二MOS管M2、第四MOS管M4、第六MOS管M6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一稳压二极管D3、第二稳压二极管D4、第一缓冲器Q1、第二缓冲器Q2、第一锁存器RS1。第一MOS管的栅极作为第一电平转换模块的第一输入端，第一MOS管的源极与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端接地，第一MOS管的漏极与第五电阻的第二端连接，第五电阻的第一端与第一稳压二极管的阴极连接，第五电阻的第二端与第一稳压二极管的阳极连接，第一稳压二极管的阴极与第四MOS管的源极连接，第一稳压二极管的阳极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的漏极与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端连接，第六电阻的第一端与第四MOS管的源极连接，第六电阻的第二端分别与第二稳压二极管的阳极和第二MOS管的漏极连接，第二稳压二极管的阴极分别与第六电阻的第一端和第六MOS管的源极连接，第六MOS管的漏极与第二电阻的第一端连接，第一缓冲器的输入端与第四MOS管的漏极连接，第二缓冲器的输入端与第六MOS管的漏极连接，第一缓冲器的输出端与第一锁存器的第一输入端连接，第二缓冲器的输出端与第一锁存器的第二输入端连接，第一锁存器的输出端作为第一电平转换模块的输出端。当hgon信号为高时，第一MOS管导通，第五电阻有电流流过并产生压降，第四MOS管开始导通有电流，第四MOS管的电流经过以电阻转换为hon1信号，此时hon1信号为电压信号。hon1信号经过第一缓冲器将hon1信号转换为hon2信号，此时hon2信号为数字信号。通过这样的转换将0~VDD变化的hgon信号转换为HS~HB变化的hon2信号。hgoff信号转换过程与hgon信号转换过程相同。采用窄脉冲信号传递开通关断信号，可以有效降低功耗。此时也能够实现上述有益效果。

需要说明的是，若使用其他的自适应升压的器件，也能实现本申请有益效果的技术方案，均为本申请所保护的技术方案。可以理解的是，第一种第一电平转换模块的连接方式和第二种第一电平转换模块的连接方式中用到的标号相同的电子器件，即为全部相同的电子器件，包括：器件的型号、额定功率、额定电压等等，但对于上述提及的MOS管到底是NMOS还是PMOS不作限定，可以根据具体实施方式进行确定；对上述提及的电阻、二极管、缓冲器、锁存器的型号、工作参数等均不作限定，可根据具体实施场景确定其实施方式。

图5为本申请所提供的第一开通关断控制模块电路图。如图5所示，第一开通关断控制模块21包括：上升沿脉冲产生模块50、第一下降沿脉冲产生模块51、第二下降沿脉冲产生模块52、第三缓冲器Q3、第四缓冲器Q4、第二锁存器RS2、或门Y1。上升沿脉冲产生模块的输入端作为第一开通关断控制模块的第一输入端，第二下降沿脉冲产生模块的输入端作为第一开通关断控制模块的第二输入端，上升沿脉冲产生模块的输入端与第一下降沿脉冲产生模块的输入端连接，上升沿脉冲产生模块的输出端分别与第三缓冲器的输入端和第二锁存器的第一输入端连接，第三缓冲器的输出端作为第一开通关断控制模块的第一输出端，第一下降沿脉冲产生模块的输出端与或门的第一输入端连接，第二下降沿脉冲产生模块的输出端与第二锁存器的第二输入端连接，第二锁存器的输出端与或门的第二输入端连接，或门的输出端与第四缓冲器的输入端连接，四缓冲器的输出端作为第一开通关断控制模块的第二输出端。

此外，还包括：第三锁存器RS3、第一反相器F1、第二反相器F2。第三锁存器的第一输入端和第三锁存器的第二输入端均作为低压模块的输入端，第三锁存器的第一输出端与第一反相器的输入端连接，第三锁存器的第二输出端与第二反相器的输入端连接，第一反相器的输出端与第一死区时间控制模块的输入端连接，第二反相器的输出端与第二死区时间控制模块的输入端连接。驱动模块接收HG、LG信号，先经过第三锁存器输出HG1、LG1。经过锁存器处理可以防止HG1、LG1产生交叠，防止第一开关管和第二开关管同时导通，烧毁开关管。

在上述实施例的基础上，作为一种更优的实施例，如图2所示，还包括：第一死区时间控制模块22、第二死区时间控制模块23。第一死区时间控制模块的输入端和第二死区时间控制模块的输入端均作为低压模块的输入端，第一死区时间控制模块的第一输出端与第一开通关断控制模块的第一输入端连接，第一死区时间控制模块的第二输出端与第一开通关断控制模块的第二输入端连接，第二死区时间控制模块的第一输出端与第二电平转换模块的第一输入端连接，第二死区时间控制模块的第二输出端与第二电平转换模块的第二输入端连接。

在上述实施例中，HG1、LG1分别经过第一死区时间控制模块和第二死区时间控制模块，得到hgo信号和lgo信号，使得hgo信号和lgo信号有死区时间，进一步防止上管和下管同时导通。上管和下管的导通电压为稍高电压信号（一般大于5V），低压模块的供电电源VDD为低压信号（一般为5V），为增强驱动能力而减小驱动模块面积，hgo信号和lgo信号经过第一电平转换模块，此时由VDD转换为RVCC。实现了通过第一开通关断控制模块获取第一电压值和第二电压值，两个低电压，通过第一电平转换模块对两个低电压进行转换，最终会得到第三电压值，其中第三电压值均大于第一电压值和第二电压值。此时实现了将低电压转换为高电压，避免了通过一个反相器与四个MOS管得到高电压时，出现的增加制造MOS管的工艺难度和成本，不易于实现地问题。由此实现了在不增加工艺难度、成本的前提下将低电压转化为高电压。

图6为本申请所提供的第二电平转换模块电路图。在上述实施例的基础上，作为一种更优的实施例，如图6所示，第二电平转换模块24包括：第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第三反相器F3。第七MOS管的栅极作为第二电平转换模块的第一输入端，第三反相器的输入端作为第二电平转换模块的第二输入端，第七MOS管的源极接地，第七MOS管的漏极与第九MOS管的漏极连接，第九MOS管的源极与第十MOS管的源极连接，第九MOS管的栅极与第八MOS管的漏极连接，第十MOS管的栅极与第七MOS管的漏极连接，第十MOS管的漏极与第八MOS管的漏极连接，第八MOS管的源极接地，第八MOS管的栅极与第三反相器的输出端连接。

上管需要进行电平转换设置了第一电平转换模块，相应的，当下管需要开启的时候，也对应需要极性电平转换，因此设置了第二电平转换模块。下管电平转换模块中的器件能承受的最大电压值只需要大于RVCC即可，在现有的工艺制造中，制造这种器件工艺成熟，能够容易做出。但是上管开通时，HS信号所表征的电压值在几百伏特，此时要是使得第一开关管处于导通状态，要求HO信号所表征的电压值需要大于HS信号所表征的电压值。应用于第一开关管的第一电平转换模块若采用与应用于第二开关管的第二电平转换模块相同的器件及器件之间的连接方式，第七MOS管和第八MOS管的VDS需要大于HS信号所表征的电压值（几百伏特），第九MOS管和第十MOS管的VDS和VGS都大于HS信号所表征的电压值（几百伏特）。对于现有工艺来说，将VGS的最大电压值做到几百伏特，难以实现，且工艺成本成倍提高。因此，将第一电平转换模块和第二电平转换模块设置为不同的结构，降低了成本。

图7为本申请所提供的第一驱动模块电路图。在上述实施例的基础上，还包括：第一驱动模块25。如图7所示，第一驱动模块的输入端与第一电平转换模块的输出端连接，第一驱动模块的输出端作为高压模块的输出端，第一驱动模块中包含多个反相器，图7中示出了四个反相器，分别为F4、F5、F6、F7，且四个反相器的驱动能力逐级增大。

图8为本申请所提供的第二驱动模块电路图。在上述实施例的基础上，还包括：第二驱动模块26。第二驱动模块的输入端与第二电平转换模块的输出端连接，第二驱动模块的输出端作为常规高压模块的输出端，第二驱动模块中包含多个反相器，分别为F8、F9、F10、F11，且四个反相器的驱动能力逐级增大。

需要额外说明的是，第一开通关断模块输出上管的开通信号和关断信号，然后经过第一电平转换模块转换为高压信号，再经过第一驱动模块，输出具有驱动能力的高压驱动信号HO。将开通信号记作hgon信号，hgon信号发生在hgo信号的上升沿，通过上升沿脉冲产生模块产生一个hgo信号的上升沿窄脉冲。将关断信号记作hgoff信号，hgoff信号在lgo信号的下降沿到hgo信号的上升沿之间为高，以及hgo信号下降沿后的窄脉冲。当hgon信号为高，表明上管需要开通，HO跳转为高；hgoff信号为高，表明上管需要关断，HO要跳转为低。

以上对本申请所提供的一种LLC控制装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种LLC控制装置，其特征在于，包括：第一电平转换模块（20）、第一开通关断控制模块（21）；

所述第一开通关断控制模块（21）的第一输入端和第二输入端作为低压模块的输入端，用于对应接收表征第一开关管导通的导通信号和表征所述第一开关管关断的关断信号；

所述第一电平转换模块（20）的第一输入端与所述第一开通关断控制模块（21）的第一输出端连接，所述第一电平转换模块（20）的第二输入端与所述第一开通关断控制模块（21）的第二输出端连接，所述第一电平转换模块（20）的第一输入端和所述第一电平转换模块（20）的第二输入端作为高压模块的输入端，用于接收所述导通信号对应的第一电压值和所述关断信号对应的第二电压值，并对所述第一电压值和所述第二电压值进行电平转换，得到第三电压值和驱动信号，所述第三电压值均大于所述第一电压值和所述第二电压值，所述驱动信号为驱动所述第一开关管的信号；

其中，所述LLC包括：第一开关管、第二开关管、谐振电感、励磁电感、中心抽头变压器、谐振电容、第一二极管、第二二极管、输出电容、负载电阻；

所述第一开关管的驱动端作为所述LLC的第一输入端，所述第一开关管的第一端与电源连接，所述第一开关管的第二端与所述谐振电感的第一端连接，所述谐振电感的第二端与由所述励磁电感的第一端和所述中心抽头变压器原边的第一端构成的公共端连接，由所述励磁电感的第二端和所述中心抽头变压器原边的第二端构成的公共端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二开关管的第二端接地，所述第二开关管的第一端与所述谐振电感的第一端连接，所述第二开关管的驱动端作为所述LLC的第二输入端，所述第一二极管的阳极与所述中心抽头变压器第一副边的第一端连接，所述第一二极管的阴极与所述输出电容的第一端连接，所述第二二极管的阳极与所述中心抽头变压器第二副边的第二端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接，所述输出电容的第二端与由所述中心抽头变压器第一副边的第二端和所述中心抽头变压器第二副边的第一端构成的公共端连接，所述负载电阻的第一端与所述输出电容的第一端连接，所述负载电阻的第二端与所述输出电容的第二端连接，其中所述第一开关管和所述第二开关管处于半桥结构的桥臂上，所述励磁电感的第二端和所述中心抽头变压器原边的第二端构成的公共端与所述谐振电容的一端连接，所述谐振电容的另一端和所述第二开关管的第二端接地连接。

2.根据权利要求1所述的LLC控制装置，其特征在于，所述第一电平转换模块（20）包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻、第一缓冲器、第二缓冲器、第一锁存器；

所述第一MOS管的栅极作为所述第一电平转换模块（20）的第一输入端，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极连接，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的源极连接，所述第三MOS管的栅极与所述第四MOS管的栅极连接，所述第四MOS管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端连接，所述第六MOS管的漏极与所述第二电阻的第一端连接，所述第五MOS管的源极分别与所述第四MOS管的源极和所述第六MOS管的源极连接，所述第五MOS管的栅极与所述第六MOS管的栅极连接，所述第五MOS管的漏极与由所述第五MOS管的栅极和所述第六MOS管的栅极构成的公共端连接，由所述第五MOS管的栅极和所述第六MOS管的栅极构成的公共端与所述第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的栅极作为所述第一电平转换模块（20）的所述第二输入端，所述第二MOS管的源极接地，所述第四MOS管的漏极与所述第一缓冲器的输入端连接，所述第六MOS管的漏极与所述第二缓冲器的输入端连接，所述第一缓冲器的输出端与所述第一锁存器的第一输入端连接，所述第二缓冲器的输出端与所述第一锁存器的第二输入端连接，所述第一锁存器的输出端作为所述第一电平转换模块（20）的输出端。

3.根据权利要求2所述的LLC控制装置，其特征在于，所述第一电平转换模块（20）还包括：第三电阻、第四电阻；

所述第三电阻的第一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第四电阻的第一端与所述第二MOS管的源极连接，所述第四电阻的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的LLC控制装置，其特征在于，所述第一电平转换模块（20）包括：第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一缓冲器、第二缓冲器、第一锁存器；

所述第一MOS管的栅极作为所述第一电平转换模块（20）的第一输入端，所述第一MOS管的源极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一MOS管的漏极与所述第五电阻的第二端连接，所述第五电阻的第一端与所述第一稳压二极管的阴极连接，所述第五电阻的第二端与所述第一稳压二极管的阳极连接，所述第一稳压二极管的阴极与所述第四MOS管的源极连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述第四MOS管的栅极连接，所述第四MOS管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端连接，所述第六电阻的第一端与所述第四MOS管的源极连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第二稳压二极管的阳极和所述第二MOS管的漏极连接，所述第二稳压二极管的阴极分别与所述第六电阻的第一端和所述第六MOS管的源极连接，所述第六MOS管的漏极与所述第二电阻的第一端连接，所述第一缓冲器的输入端与所述第四MOS管的漏极连接，所述第二缓冲器的输入端与所述第六MOS管的漏极连接，所述第一缓冲器的输出端与所述第一锁存器的第一输入端连接，所述第二缓冲器的输出端与所述第一锁存器的第二输入端连接，所述第一锁存器的输出端作为所述第一电平转换模块（20）的输出端。

5.根据权利要求1所述的LLC控制装置，其特征在于，所述第一开通关断控制模块（21）包括：上升沿脉冲产生模块（50）、第一下降沿脉冲产生模块（51）、第二下降沿脉冲产生模块（52）、第三缓冲器、第四缓冲器、第二锁存器、或门；

所述上升沿脉冲产生模块（50）的输入端作为所述第一开通关断控制模块（21）的第一输入端，所述第二下降沿脉冲产生模块（52）的输入端作为所述第一开通关断控制模块（21）的第二输入端，所述上升沿脉冲产生模块（50）的输入端与所述第一下降沿脉冲产生模块（51）的输入端连接，所述上升沿脉冲产生模块（50）的输出端分别与所述第三缓冲器的输入端和所述第二锁存器的第一输入端连接，所述第三缓冲器的输出端作为所述第一开通关断控制模块（21）的第一输出端，所述第一下降沿脉冲产生模块（51）的输出端与所述或门的第一输入端连接，所述第二下降沿脉冲产生模块（52）的输出端与所述第二锁存器的第二输入端连接，所述第二锁存器的输出端与所述或门的第二输入端连接，所述或门的输出端与所述第四缓冲器的输入端连接，所述四缓冲器的输出端作为所述第一开通关断控制模块（21）的第二输出端。

6.根据权利要求1所述的LLC控制装置，其特征在于，还包括：第一死区时间控制模块（22）、第二死区时间控制模块（23）；

所述第一死区时间控制模块（22）的输入端和所述第二死区时间控制模块（23）的输入端均作为所述低压模块的输入端，所述第一死区时间控制模块（22）的第一输出端与所述第一开通关断控制模块（21）的第一输入端连接，所述第一死区时间控制模块（22）的第二输出端与所述第一开通关断控制模块（21）的第二输入端连接，所述第二死区时间控制模块（23）的第一输出端与第二电平转换模块（24）的第一输入端连接，所述第二死区时间控制模块（23）的第二输出端与所述第二电平转换模块（24）的第二输入端连接。

7.根据权利要求6所述的LLC控制装置，其特征在于，还包括：第三锁存器、第一反相器、第二反相器；

所述第三锁存器的第一输入端和所述第三锁存器的第二输入端均作为所述低压模块的输入端，所述第三锁存器的第一输出端与所述第一反相器的输入端连接，所述第三锁存器的第二输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端与所述第一死区时间控制模块（22）的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述第二死区时间控制模块（23）的输入端连接。

8.根据权利要求6所述的LLC控制装置，其特征在于，所述第二电平转换模块（24）包括：第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第三反相器；

所述第七MOS管的栅极作为所述第二电平转换模块（24）的第一输入端，所述第三反相器的输入端作为所述第二电平转换模块（24）的第二输入端，所述第七MOS管的源极接地，所述第七MOS管的漏极与所述第九MOS管的漏极连接，所述第九MOS管的源极与所述第十MOS管的源极连接，所述第九MOS管的栅极与所述第八MOS管的漏极连接，所述第十MOS管的栅极与所述第七MOS管的漏极连接，所述第十MOS管的漏极与所述第八MOS管的漏极连接，所述第八MOS管的源极接地，所述第八MOS管的栅极与所述第三反相器的输出端连接。

9.根据权利要求1所述的LLC控制装置，其特征在于，还包括：第一驱动模块（25）；

所述第一驱动模块（25）的输入端与所述第一电平转换模块（20）的输出端连接，所述第一驱动模块（25）的输出端作为所述高压模块的输出端，所述第一驱动模块（25）中包含多个反相器，且所述反相器的驱动能力逐级增大。

10.根据权利要求8所述的LLC控制装置，其特征在于，还包括：第二驱动模块（26）；

所述第二驱动模块（26）的输入端与所述第二电平转换模块（24）的输出端连接，所述第二驱动模块（26）的输出端作为常规高压模块的输出端，所述第二驱动模块（26）中包含多个反相器，且所述反相器的驱动能力逐级增大。

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