CN116848772A - 一种llc转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片 - Google Patents

一种llc转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片 Download PDF

Info

Publication number
CN116848772A
CN116848772A CN202180093486.6A CN202180093486A CN116848772A CN 116848772 A CN116848772 A CN 116848772A CN 202180093486 A CN202180093486 A CN 202180093486A CN 116848772 A CN116848772 A CN 116848772A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
current
driving signal
logic
driving
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.)
Pending
Application number
CN202180093486.6A
Other languages
English (en)
Inventor
区寿松
蒋正东
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.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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 Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN116848772A publication Critical patent/CN116848772A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion 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
    • H02M3/325Conversion 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
    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33569Conversion 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 having several active switching elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/01Resonant DC/DC converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009Devices or circuits for detecting current in a converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054Transistor switching losses
    • H02M1/0058Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion 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
    • H02M3/325Conversion 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
    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33569Conversion 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 having several active switching elements
    • H02M3/33571Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion 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
    • H02M3/325Conversion 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
    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33569Conversion 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 having several active switching elements
    • H02M3/33573Full-bridge at primary side of an isolation transformer
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本申请提供一种LLC转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片,用以降低LLC转换器的启动时长,避免谐振槽中产生电流冲击。LLC转换器包括:控制电路,以及依次耦合连接的开关电路、谐振槽,开关电路中包括功率开关;控制电路用于:检测谐振槽的电流;根据电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,第二驱动信号为脉冲信号,在电流大于或等于电流阈值的时段内,第二驱动信号为预设电平,预设电平的第二驱动信号用于关断开关电路中的功率开关,在电流小于电流阈值的时间段内,第二驱动信号与第一驱动信号相同;将第二驱动信号输出给开关电路,第二驱动信号用于驱动开关电路中的功率开关。

Description

一种LLC转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片 技术领域
本申请涉及电路技术领域,尤其涉及一种LLC转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片。
背景技术
在电力变换领域中,将一种电压的直流电变换为另一种电压的直流电并为负载提供电能(也即直流-直流变换),是一种常见的电力变换需求。目前,有很多电路拓扑可以实现直流-直流变换功能。其中,电感-电感-电容(inductor-inductor-capacitor,LLC)转换器,是一种被广泛应用的直流/直流变换电路。
在LLC转换器中容易实现软开关技术,降低电路中功率开关的损耗。并且LLC转换器易于高频化,减少磁性元器件的体积,因而LLC转换器具有较高变换效率和较高功率密度等优点。
通常,LLC转换器工作在稳态阶段时,LLC转换器中的功率开关的频率接近谐振槽的固有谐振频率,各功率开关的驱动信号的占空比接近50%。在LLC转换器工作在启动阶段,要求在较短时间内输出电容电压平稳地达到输出电压,从而快速完成启动阶段并避免功率开关损坏。
发明内容
本申请提供一种LLC转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片,用以降低LLC转换器的启动时长,避免谐振槽中产生电流冲击。
第一方面,本申请实施例提供一种电感-电感-电容LLC转换器,包括:控制电路407,以及依次耦合连接的开关电路402、谐振槽403,所述开关电路中包括功率开关;所述控制电路407分别与所述开关电路402和所述谐振槽403耦合;所述控制电路407用于:检测所述谐振槽403的电流;根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,所述第二驱动信号为脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路402中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同;将所述第二驱动信号输出给所述开关电路402,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路402中的功率开关。
上述技术方案中,控制电路407可以根据谐振槽403中的电流是否超过电流阈值的情况,以及第一驱动信号的情况,生成用于驱动开关电路402中的功率开关的第二驱动信号。在谐振槽403中的电流大于或等于电流阈值的时段内,也即谐振槽403中发生过流的情形下,第二驱动信号的电平为用于驱动功率开关的预设电平,可以使功率开关关断,以避免谐振槽403中产生电流冲击,保护LLC转换器中的元件。在谐振槽403中的电流小于电流阈值的情形下,控制电路407可以生成与第一驱动信号相同的第二驱动信号,在LLC谐振槽启动阶段控制电路407利用与第一驱动信号相同的第二驱动信号驱动功率开关,可使开关电路402中的开关导通时长较长,可以快速建立输出电压,缩短LLC转换器的启动时长, 提升启动速度。控制电路407可以根据谐振槽403中的电流情况,灵活地调整功率开关的驱动信号,通过闭环控制的方式避免谐振槽403中产生电流冲击,保障LLC转换器的元件。
一种可能的实施方式中,所述控制电路407包括电流采集单元407A、逻辑信号生成单元407B、第一驱动信号生成单元407C和第二驱动信号生成单元407D;所述电流采集单元407A,用于检测所述谐振槽403的电流;所述第一驱动信号生成单元407C,用于生成所述第一驱动信号;所述逻辑信号生成单元407B,用于根据所述电流和所述电流阈值,生成逻辑信号,其中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值;所述第二驱动信号生成单元407D,用于基于所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号。
一种可能的实施方式中,所述第二驱动信号生成单元407D,具体用于:
对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
上述技术方案中,控制电路407中第二驱动信号生成单元407D可以为通过对所述逻辑信号和第一驱动信号进行逻辑与运算处理,生成第二驱动信号。第二驱动信号生成单元407可以为模拟信号电路,也可以为数字信号电路,使得控制电路407对开关电路402中的功率开关的驱动过程易于实现。
一种可能的实施方式中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述控制电路407还包括延时单元407E;所述延时单元407E,用于对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长;所述第二驱动信号生成单元407D,还用于:基于延时后的所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号。
上述技术方案中,控制电路407中的延时单元407E可以对逻辑信号进行延时处理,可以滞后第二驱动信号中各脉冲的起始时刻,从而实现延时开关导通。
一种可能的实施方式中,所述固定频率为所述谐振槽403对应的谐振频率。
上述技术方案中,第一驱动信号为谐振槽对应的谐振频率,控制电路407可以在LLC启动阶段及稳态阶段执行相同的操作。稳态阶段中谐振槽403中的电流小于电流阈值,控制电路407根据谐振槽403中的电流和第一驱动信号,生成的第二驱动信号与第一驱动信号相同。
第二方面,本申请实施例提供一种控制电路,应用于驱动电感-电感-电容LLC转换器,所述LLC转换器包括开关电路402和谐振槽403,所述控制电路包括电流采集单元407A、逻辑信号生成单元407B、第一驱动信号生成单元407C和第二驱动信号生成单元407D;所述电流采集单元407A用于检测所述谐振槽403的电流;所述第一驱动信号生成单元407C,用于生成第一驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号;所述逻辑信号生成单元407B,用生成逻辑信号,其中,所逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值;所述第二驱动信号生成单元407D,用于基于所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号为第二脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路402中的功率开关, 在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同。
一种可能的实施方式中,所述第二驱动信号生成单元407D,具体用于:对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
一种可能的实施方式中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述控制电路407还包括延时单元407E;
所述延时单元407E,用于对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长;
所述第二驱动信号生成单元407D,还用于:基于延时后的所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号。
一种可能的实施方式中,所述固定频率为所述谐振槽403对应的谐振频率。
一种可能的实施方式中,所述逻辑信号生成单元407B包括比较器,所述比较器的第一输入端与所述电流采集单元407A的输出端连接,所述比较器的第二输入端连接固定电平,所述固定电平为所述电流阈值对应的电平,所述比较器的输出端与所述第二驱动信号生成电源407D连接,或者与所述延时单元407E连接。
第三方面,本申请实施例提供一种电感-电感-电容LLC转换器的软启动方法,LLC转换器包括谐振槽和开关电路,所述方法包括:检测所述谐振槽的电流;根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,所述第二驱动信号为脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同;将所述第二驱动信号输出给所述开关电路,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路中的功率开关。
一种可能的实施方式中,在所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号之前,所述方法还包括:根据所述电流和所述电流阈值,生成逻辑信号,其中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值。所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,包括:对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
一种可能的实施方式中,所述逻辑信号为脉冲信号;在所述根据所述电流和第二驱动信号生成第一驱动信号之前,所述方法还包括:对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长。
一种可能的实施方式中,所述固定频率为所述谐振槽对应的谐振频率。
第四方面,本申请实施例提供一种电感-电感-电容LLC转换器控制装置,所述装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储程序、指令或代码,所述处理器用于执行所述存储器中的程序、指令或代码,完成如第三方面及其任一可能的设计中任一所述的方法。
第五方面,本申请实施例提供一种电感-电感-电容LLC转换器控制装置,所述装置包 括采集模块、处理器和存储器。所述采集模块用于检测所述谐振槽的电流;所述存储器用于存储程序、指令或代码,所述处理器用于执行所述存储器中的程序、指令或代码,执行根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,所述第二驱动信号为脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同;将所述第二驱动信号输出给所述开关电路,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路中的功率开关。
一种可能的实施方式中,所述处理器还用于:在所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号之前,根据所述电流和所述电流阈值,生成逻辑信号,其中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值;所述处理器在根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号时具体用于:对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
一种可能的实施方式中,所述逻辑信号为脉冲信号;所述处理器还用于在所述根据所述电流和第二驱动信号生成第一驱动信号之前,对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长。
一种可能的实施方式中,所述固定频率为所述谐振槽对应的谐振频率。
第六方面,本申请实施例提供一种非易失性计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序通过处理器进行加载来执行如第三方面及其任一可能的设计中任一所述的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种芯片,芯片可以与存储器耦合,用于调用执行所述存储器中存储的计算机程序指令,以使如第三方面及其任一可能的设计中任一所述的方法被执行。
一种可能的实施方式中,所述芯片包括至少一个存储器,所述至少一个存储器中存储的计算机程序指令,以使所述芯片可以执行如第三方面及其任一可能的设计中任一所述的方法。
上述第二方面和第七方面可以达到的技术效果请参照上述第一方面中相应设计可以达到的技术效果描述,这里不再重复赘述。
附图说明
图1为一种LLC转换器的电路结构示意图;
图2为LLC转换器的开关频率与增益曲线的示意图;
图3为谐振槽电流、谐振电容的电压、输出电容的电压的示意图;
图4为一种LLC转换器结构示意图;
图5为一种LLC转换器结构示意图;
图6为开关的驱动信号的示意图;
图7为一种LLC转换器结构示意图;
图8为一种延时处理过程的示意图;
图9为开关的驱动信号的示意图;
图10为开关的驱动信号的示意图;
图11为一种延时处理过程的示意图;
图12为一种LLC转换器结构示意图;
图13为一种LLC转换器结构示意图;
图14为一种LLC转换器结构示意图;
图15为一种LLC转换器软启动方法的示意流程图;
图16为一种LLC转换器软启动方法的控制流示意图;
图17为启动阶段谐振槽电流、谐振电容的电压、输出电容的电压的示意图;
图18为启动阶段谐振槽电流、谐振电容的电压、输出电容的电压的示意图;
图19为LLC转换器启动阶段开关的驱动信号示意图;
图20为稳态阶段谐振槽电流、谐振电容的电压、输出电容的电压的示意图;
图21为LLC转换器稳态阶段开关的驱动信号示意图;
图22为LLC转换器控制装置的结构示意图。
具体实施方式
通常,LLC转换器中包括谐振电感、谐振电容和励磁电感,具有较好的软开关特性,可以大幅减小开关损耗,提高能量的传输效率,是目前使用较为普遍的功率拓扑之一。
LLC转换器工作在稳态阶段时,LLC转换器中的功率开关频率接近谐振槽的固有频率。驱动各功率开关管的信号占空比接近50%。但在LLC转换器工作在启动阶段时,由于LLC转换器中的输出电容还没建立起稳态的电压,若启动阶段中对各功率开关的驱动方式,与稳态阶段中对各功率开关的驱动方式相同,那么LLC转换器在启动阶段时,谐振槽中电流将非常大,容易超过功率开关所能承受的电流范围,导致功率开关损坏。
因此,LLC转换器在启动阶段,使输出电容电压平稳地达到输出电压,并且避免功率开关损坏,具有重要的工程意义。
图1中示出了一种LLC转换器的电路结构。LLC转换器包括输入源Vin和依次连接的开关电路102、谐振槽103、转换电路104、整流电路105和输出电路106。开关电路102中包括串联连接的功率开关S1和功率开关S2。功率开关S1和功率开关S2串联连接在输入源Vin的两极之间。谐振槽103中包括依次串联连接的谐振电容Cr、谐振电感Lr、励磁电感Lp。其中,谐振电容Cr的一端与开关S1与开关S2之间的连接点相连,谐振电容Cr的另一端与谐振电感Lr连接。励磁电感Lp的一端与谐振电感Lr连接,另一端与输入源Vin的负极连接。转换电路104包括依次耦合的原极绕组Pr、变压器Tr和副极绕组Sr。原极绕组Pr与励磁电感Lp并联。副极绕组Sr包括串联连接的第一绕组Sr1和第二绕组Sr2。
整流电路105包括两个二极管,分别记为二极管D1和二极管D2。输出电路106包括输出电容C1。其中,二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接在输出电容C1的第一端,输出电容C1的第二端连接在第一绕组Sr1与第二绕组Sr2之间的连接点。第一绕组Sr1不与第二绕组Sr2连接的一端与二极管D1的阳极连接,第二绕组Sr2不与第一绕组Sr1连接的一端与二极管D2的阳极连接。
负载107与输出电容C1并联。输出电容C1的输出电压记为Vout。LLC转换器可以 将输入源Vin提供的电压转换为输出电压Vou,并提供给用电负载107。
不同负载的LLC转换器的开关频率与增益曲线如图2所示,横轴的物理量表征开关频率fs与谐振频率fo的比值(记为fn),纵轴的物理量表征输出增益。图2中示出了7种负载的曲线(如图中曲线L1至L7,分别表示7种负载对应的曲线),通常在fn接近1附近时,所有的负载的曲线增益达到最大,LLC转换器可以以开关频率fo驱动各功率开关(如图1中的功率开关S1和功率开关S2),使LLC转换器处于稳态阶段。并且,从图2中可以直观的看出,fn=fs/fo的取值越大,输出增益越小。通常谐振频率fo是固定数值,因而开关频率fs越大,输出增益越小。
为避免开关管损坏,相关技术基于该特性,在LLC转换器处于启动阶段过程中,对功率开关S1和功率开关S2施加高频驱动信号,也即用一个较大的开关频率fs控制两个功率开关。根据图2中的曲线,较大的开关频率fs对应的输出增益很小,从而使输入源Vin提供的能量缓慢输入谐振槽,以限制谐振槽中的电流。能量缓缓输入谐振槽后,经过变换器等元件,缓慢输入至输出电容C1中。随着输出电容C1的输出电压Vout增大,再逐渐减小开关频率fs,例如,减小至谐振频率fo,保障输出电容C1的输出增益最大,使LLC变换器结束启动阶段进入稳态阶段。
在LLC转换器启动阶段,使用开关频率fs=5fo的驱动信号对功率开关进行控制,并线性地降低开关频率直至等于谐振频率的过程中,谐振槽中的电流iLr变化情况,谐振电容Cr的电压VCr变化情况以及输出电容C1的输出电压Vo变化情况,如图3所示。输出电容C1的输出电压Vo是缓慢增加到最大输出电压,但在这个期间,谐振槽中仍出现电流冲击,如图3中椭圆虚线框区域所示。避免该电流冲击,还需提高开关频率fs。可见,相关技术中采用避免谐振槽中产生冲击电流需要在启动阶段采用更高的开关频率。但在启动阶段选用更高的开关频率,会使输出电容C1的输出电压增加到最大输出电压的时长更长,也即LLC转换器启动时长变长。
为解决前述问题,本申请实施例提供一种LLC转换器以及LLC转换器软启动方法、装置及介质。应用于LLC转换器,可以减少或避免谐振槽中出现电流冲击,缩短启动时长,提升软启动速度,从而保障电路安全。
首先,本申请实施例提供一种LLC转换器,如图4所示,LLC转换器可以包括开关电路402、谐振槽403以及控制电路407。其中,控制电路407与开关电路402耦合,控制电路407与谐振槽403耦合。谐振槽403中至少包括串联连接的谐振电容Cr、谐振电感Lr。谐振槽403可使开关电路402中的功率开关工作在软开关状态。本申请实施例提供的LLC转换器应用于较为广泛的LLC转换器或者LLC电路中。
一种可能的设计中,LLC转换器还可以包括与谐振槽403连接转换电路404,转换电路404可以用于进行电压变换,电流变换、隔离、稳压等用途。LLC转换器还可以包括与转换电路404连接的整流电路405。整流电路405可以与输出电路406连接。整流电路405将转换电路提供的交流电流转换为直流电流,提供给输出电路406。输出电路406中可以包括输出电容,负载可以与输出电容并联。LLC转换器可以对第一电源401提供的第一电压进行转换,并将转换后的第二电压提供给负载。应理解的是,本申请实施例中输出电路406、整流电路405、转换电路404、谐振槽403、开关电路402、第一电源401等多个部分的具体构成元件以及元件之间的连接方式,仅用于举例说明,并不作为所述多个部分的具体限定。
控制电路407可以检测所述谐振槽403中的电流。控制电路407可以根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,然后将所述第二驱动信号输出给所述开关电路402,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路402中的功率开关。所述第一驱动信号可以为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号。所述第二驱动信号为脉冲信号,在谐振槽403中的电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路402中的功率开关,在谐振槽403中的电流小于谐振槽403中的电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同。
本申请实施例中,开关电路402中的功率开关可以由第一电平信号驱动,使功率开关处于导通状态,即第一电平信号可以用于导通该功率开关。功率开关由第二电平信号驱动,使功率开关处于断开状态,即第二电平信号可以用于关断该功率开关。作为一种举例,第一电平可为高电平,第二电平可为低电平,也即高电平信号可驱动功率开关处于导通状态,低电平信号可驱动功率开关处于断路(关断)状态。另一举例中,第一电平可为低电平,第二电平可为高电平,也即低电平信号可驱动开关处于导通状态,高电平信号可驱动功率开关处于断路状态。下面以第一电平信号为高电平,可以用于驱动功率开关处于导通状态,第二电平信号为低电平,可以用于驱动功率开关处于断开状态为例进行介绍。也即,所述预设电平为第二电平为例作为介绍。
控制电路407可以根据谐振槽403中的电流是否超过电流阈值的情况,以及第一驱动信号的情况,生成用于驱动开关电路402中的功率开关的第二驱动信号。在谐振槽403中的电流大于或等于电流阈值的时段内,也即谐振槽403中发生过流的情形下,第二驱动信号为第二电平,可以驱动功率开关关断,以避免谐振槽403中产生电流冲击,保护LLC转换器中的元件。在谐振槽403中的电流小于电流阈值的时段内,第二驱动信号可以与第一驱动信号相同,也即若第一驱动信号为第二电平,则第二驱动信号也为第二电平,若第一驱动信号为第一电平,则第二驱动信号也为第一电平。
或者说,控制电路407可以根据第一驱动信号为第一电平,谐振槽403中的电流小于电流阈值,则生成的第二驱动信号为第一电平。控制电路407可以第一驱动信号为第一电平,谐振槽403中的电流大于或等于电流阈值,生成第二驱动信号为第二电平。控制电路407可以根据第一驱动信号为第二电平,生成第二驱动信号为第二电平。可见,第二驱动信号为脉冲信号,并且脉冲宽度对应的时段内所述电流小于电流阈值的时段内,脉冲的幅值可以为第一电平,所述电流大于或等于电流阈值的时段内,第二驱动信号为低电平。
本申请实施例中,控制电路407对LLC转换器启动阶段的驱动方式与稳态阶段的驱动方式均可以执行前述操作。
一个示例中,控制电路407可以按照固定频率和固定占空比生成第一驱动信号,使第一驱动信号为固定频率和固定占空比的脉冲信号,脉冲的幅值为第一电平,相邻两个脉冲之间的电平为第二电平。该第一驱动信号可以用于在稳态阶段驱动开关电路402中的功率开关上。开关电路402可以包括多个功率开关,控制电路407可以生成各开关相应的第一驱动信号。每个开关相应的第一驱动信号不同,例如每个开关相应的第一驱动信号中的导通时刻不同,或者说每个开关相应的第一驱动信号是异相的。可选的,第一驱动信号对应的固定频率可以是谐振槽403对应的谐振频率。若开关电路402包括两个串联的开关,第一驱动信号的占空比可为50%。
一种可能的实施方式中,若谐振槽403中的电流小于或等于电流阈值,控制电路407 可以将第一驱动信号施加到开关电路402。若谐振槽403中的电流大于电流阈值,控制电路407可以根据所述谐振槽403中的电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,并且在所述第二驱动信号中的第一电平脉冲宽度对应的时间段内,所述谐振槽403的电流小于电流阈值且所述第一驱动信号的电平为第一电平,在所述第二驱动信号的第二电平脉冲宽度对应的时间段内,所述谐振槽403的电流大于或等于所述电流阈值或所述第一驱动信号的电平为第二电平。控制电路407可以通过多种方式或者电路实现,生成具有前述特性的第二驱动信号。
本申请实施例中,控制电路407可以根据谐振槽403的电流大于或等于电流阈值对应的时间段内,第二驱动信号的电平为第二电平,使得开关处于断开状态。这样的设计,可使开关电路402中的开关导通时长较少,可以减少流入谐振槽403中的电流,避免谐振槽中403产生电流冲击,保护LLC转换器中的元件。控制电路407可以根据谐振槽403中的电流小于电流阈值,生成的第二驱动信号的电平和第一驱动信号的电平相同。如第一驱动信号的电平为第一电平并且谐振槽403中的电流小于电流阈值,控制电路407生成的第二驱动信号为第一电平,并将第二驱动信号施加在开关电路402上,可使开关电路402中的开关导通时长较长,使得输出电路406可以快速建立输出电压,缩短LLC转换器的启动时长,提升启动速度。
一种可能的实施方式中,如图5所示,控制电路407可以包括电流采集单元407A、逻辑信号生成单元407B、第一驱动信号生成单元407C和第二驱动信号生成单元407D。电流采集单元407A与谐振槽403耦合,电流采集单元407A可以采集谐振槽403中的电流iLr,并将采集的电流传输给逻辑信号生成单元407B。本申请实施例中,电流采集单元407A可以实时采集谐振槽403中的电流iLr。
逻辑信号生成单元407B可以基于电流阈值Imax和谐振槽407B的电流iLr,生成逻辑信号Sr,并将生成的逻辑信号Sr传输至第二驱动信号生成单元407D。
一个示例中,逻辑信号生成单元407B可以对谐振槽403中的电流iLr进行过流检测。若电流iLr大于电流阈值Imax,则生成幅值为第三电压的信号。若电流iLr小于或等于电流阈值Imax,则生成幅值为第四电压的信号。可选地,第三电压为低电平,第四电压为高电平。本申请实施例中,低电平可以用0表示,高电平可以用1表示。可见,逻辑信号生成单元407B生成的信号为脉冲信号,信号中脉冲的宽度对应的时间内,谐振槽403中电流小于电流阈值,相邻两个脉冲之间的时间间隔内,谐振槽403中电流大于或等于电流阈值。
电流采集单元407A可以实时采集谐振槽403中的电流iLr,并将电流iLr传输给逻辑信号生成单元407B。从而使逻辑信号生成单元407B也可以实时对电流iLr进行过流检测,生成可以表征是否过流的逻辑信号。
若iLr大于电流阈值Imax的持续时长为第一时长,那么逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号可以是幅值为第三电压的信号,该信号的时长为所述第一时长。若电流iLr小于或等于电流阈值Imax的持续时长为第二时长,那么逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号可以是幅值为第四电压的信号,该信号的时长为所述第二时长。可选地,第三电压可以是0,第四电压可以是1,逻辑信号生成单元407B生成的信号可以视为逻辑信号。
第一驱动信号生成单元407C可以生成第一驱动信号S1(用于在LLC转换器稳态阶段中各开关的驱动信号),并将第一驱动信号S1提供给第二驱动信号生成单元407D。可选 地,第一驱动信号S1对应的开关频率fs可以等于谐振频率fo。第一驱动信号生成单元407C可以生成开关电路402中每个开关相应的第一驱动信号。
由于第一驱动信号生成单元407C所生成的第一驱动信号S1可以用于在LLC转换器稳态阶段中对各开关进行驱动的信号。通常,第一驱动信号生成单元407C可以按照预设开关频率fs和预设占空比,生成各开关相应的驱动信号。例如,预设开关频率fs可以和谐振频率fo相同。示例性的,开关频率fs可以是10Hz。若开关电路402中包括两个开关,预设占空比可为50%。
应理解的是,第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号为固定频率和固定占空比的信号,可以用于在稳态阶段驱动开关电路402中开关。在LLC转换器稳态阶段,控制电路407可以将第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号传输至开关电路402,对开关进行驱动,也可以将第二驱动信号生成单元407D生成的第二驱动信号传输至开关电路402,对开关进行驱动。
第二驱动信号生成单元407D可以基于逻辑信号Sr和第一驱动信号S1,生成第二驱动信号S2。然后将第二驱动信号S2发送给开关电路402中的各开关,对各开关进行驱动。
一种可能的实施方式中,第二驱动信号生成单元407D可以具有逻辑与(AND)运算的功能。第二驱动信号生成单元407D可以包括逻辑门电路,如与门电路,或称逻辑与门电路。逻辑与门电路可以实现数字逻辑中逻辑与的功能。若向逻辑与门电路输入至多有一个高电平,则逻辑与门电路输出低电平。本申请实施例中,输入逻辑与门电路的信号,也可以视为逻辑与门电路接收的信号。
例如,1表示高电平,0表示低电平。输入逻辑与门电路信号均为1,则逻辑与门电路输出信号为1。输入逻辑与门电路信号包括0和1,则逻辑与门电路输出信号为0。输入逻辑与门电路信号均为0,则逻辑与门电路输出信号为0。
逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr的幅值为低电平时,也是谐振槽403中电流大于或等于电流阈值Imax的情形,可以反映出谐振槽403中的电流过大,可能对开关电路402中的开关造成冲击。第二驱动信号生成单元407D可以将幅值为低电平逻辑信号Sr和第一驱动信号S1进行逻辑与(AND)运算的结果,作为第二驱动信号S2,即第二驱动信号S2为幅值为低电平的信号。
一种可能的实施方式中,第一驱动信号生成单元407C生成用于驱动开关处于导通状态的第一驱动信号S1的情形下(即第一驱动信号S1的电平为高电平),若逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr的低电平信号,第二驱动信号生成单元407D可以生成电平为低电平的第二驱动信号S2。例如,第二驱动信号生成单元407D可以将第一驱动信号生成单元407C生成的驱动信号S2和逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr进行逻辑与(AND)运算,可以得到成第二驱动信号S2。
一种可能的实施方式中,开关电路402中包括多个开关,第二驱动信号生成单元407D中可以包括与所述多个开关数量相同的逻辑与门电路。多个开关和多个逻辑与门电路可以一一对应,各逻辑与门电路可以接收逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr和第一驱动信号生成单元407C生成的将相应开关的第一驱动信S1,并基于接收的这两个信号,生成相应开关的第二驱动信号S2。
在第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1用于驱动开关处于断路状态的情形下(即第二驱动信号S2的电平为低电平),第二驱动信号生成单元407D可以不对第 一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1进行调整或者说第二驱动信号生成单元407D可以停止生成第二驱动信号S2。
或者,第二驱动信号生成单元407D生成的第二驱动信号S2可以与第一驱动信号S1相同,即生成的第二驱动信号S2为低电平,可以用于驱动开关处于断路状态。
再或者,第二驱动信号生成单元407D可以将逻辑信号Sr和低电平的第一驱动信号S1进行逻辑与(AND)运算的结果,作为第二驱动信号S2,即生成的第二驱动信号S2的幅值为低电平。
本申请实施例中,第二驱动信号生成单元407D可以根据逻辑信号生成单元407B实时提供的逻辑信号Sr和第一驱动信号生成单元407C实时提供的第一驱动信号S1,生成第二驱动信号S2,并将生成的第二驱动信号S2传输给开关电路402中的开关,对开关进行驱动。
例如,第二驱动信号生成单元407D可以将逻辑信号Sr和第一驱动信号S1进行逻辑与(AND)运算的结果,作为第二驱动信号S2。控制电路407可以通过对谐振槽403中的电流进行检测,并依据电流是否大于电流阈值的情况,调整施加在开关电路402上的驱动信号,实现根据谐振槽403中的电流情况,灵活地调整驱动信号,通过闭环控制的方式避免谐振槽403中产生电流冲击,保障LLC转换器的元件。
本申请实施例中,第二驱动信号生成单元407D利用低电平的逻辑信号Sr和高电平的第一驱动信号S1,生成低电平的第二驱动信号S2对开关进行驱动,可以缩短开关持续导通时长。这样的设计中,在谐振槽403中出现电流过大的情形下,控制电路407将开关电路402的驱动方式由施加定频定占空比的驱动信号方式,可以调整为施加基于谐振槽403中电流大于电流阈值持续时长生成的非定频非定占空比的驱动信号方式。
下面以开关电路402中包括两个开关为例进行说明。两个开关可以分别记为开关K1和开关K2。如图6所示,第一驱动信号生成单元407C生成开关K1相应的第一驱动信号记为K1-S1,生成开关K2相应的第一驱动信号记为K2-S1。开关K1和开关K2的占空比为50%。两个开关可由高电平驱动处于导通状态,以及由低电平驱动处于断路状态。
逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr中低电平对应第三电压,高电平对应第四电压。逻辑信号Sr可以包括幅值为第三电压的信号和幅值为第四电压的连续信号。
以开关K1为例,当开关K1的第一驱动信号K1-S1与逻辑信号Sr进行逻辑与(AND)运算可获得开关K1的第二驱动信号K1-S2,如图6中第三行波形。其中,第二驱动信号K1-S2中,带有斜线标记的波形幅值为高电平,该信号可驱动开关K1处于导通状态。两个带有斜线标记的波形之间的信号为低电平,该信号可驱动开关K1处于断路状态。
开关K1的一个驱动周期中包括前半个周期为高电平信号,可以使开关K1处于导通状态,也即一个驱动周期中的前半个周期为导通周期,则一个驱动周期中的后半个周期为断路周期(或者关断周期)。
由图6可见,在一个驱动周期内的后半个周期内的第二驱动信号K1-S2为低电平,可使开关K1处于断路状态。而在一个驱动周期内的前半个周期内,若发生多次谐振槽403中的电流大于电流阈值的情形,逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr可为包括多个幅值为第三电平的信号和多个幅值为第四电平的信号。在一个驱动周期内的前半个周期内逻辑信号生成单元407B可以低电平的逻辑信号Sr与高电平的第一驱动信号K1-S1进行逻辑与(AND)运算后,生成低电平的第二驱动信号K1-S2,实现在谐振槽403发生电流过 流的情形下,关断开关电路中的开关,避免谐振槽403中产生电流冲击。逻辑信号生成单元407B可以高电平的逻辑信号Sr与高电平的第一驱动信号K1-S1进行逻辑与(AND)运算后,生成高电平的第二驱动信号K1-S2,实现在谐振槽403未发生电流过流的情形下,导通开关电路中的开关。
本申请实施例中,利用开关K1的一个驱动周期作为参照,描述逻辑信号Sr、第一驱动信号K1-S1、第二驱动信号K1-S2之间的关系,并不作为第二驱动信号生成单元407D处理周期的限定。第二驱动信号生成单元407D可以实时对逻辑信号Sr和第一驱动信号K1-S1进行逻辑与(AND)运算,生成第二驱动信号K1-S2。
一种可能的实施方式中,控制电路407还可以包括延时单元407E。如图7所示,延时单元407E可以连接在逻辑信号生成单元407B和第二驱动信号生成单元407D之间。延时单元407E用于基于逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr,生成延时逻辑信号Sd。延时单元407E将生成的延时逻辑信号Sdr提供给第二驱动信号生成单元407D。第二驱动信号生成单元407D可以根据延时逻辑信号Sd和第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1生成第二驱动信号S2。
本申请实施例中,延时单元407E可以对逻辑信号生成单元407B生成的逻辑信号Sr进行延时处理。
一个示例中,延时单元407E可以对逻辑信号Sr进行延时处理时,延时单元407E接收到逻辑信号Sr后,可以在经过第一延迟时长t1后,将接收到的逻辑信号Sr提供给第二驱动信号生成单元407D,如图8所示。便于区分,本申请实施例中,将延时单元407E发送提供给信号调整单元407的信号记为延时逻辑信号Sdr。
第二驱动信号生成单元407D根据延时逻辑信号Sdr和第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1,生成第二驱动信号S2。可选地,信号调整单元407可以将延时逻辑信号Sdr和驱动信号S1进行逻辑与(AND)运算,得到第二驱动信号S2*。
如图9所示,以生成开关K1的第二驱动信号为例。延时单元407E根据逻辑信号Sr,对第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1进行调整,生成第二驱动信号K1-S2。第二驱动信号生成单元407D根据延时逻辑信号Sdr,对第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1进行调整,生成第二驱动信号K1-S2*。
在第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号K1-S1用于驱动开关K1处于导通状态对应的时段内(高电平信号对应的时段),也即图9中K1-S1的第一驱动信号为高电平的时段内,由于延时逻辑信号Sdr被延时第一延迟时长t1,使各开关的导通时刻被滞后第一延迟时长t1。相比于启动第一驱动信号K1-S1中开关处于导通状态的起始时刻,在第二驱动信号K1-S2*中,开关处于导通的起始时刻也被滞后第一延迟时长t1。
本申请实施例中,延时逻辑信号Sdr是对逻辑信号Sr进行延时第一延迟时长t1处理生成的信号。因而,第二驱动信号生成单元407D生成的第二驱动信号S2中,高电平信号的起始时刻被滞后,可以延迟各开关的导通时刻。延迟各开关的导通时刻,可使第一电源401提供的能量的时刻被延迟,减少进入谐振槽403中的能量,以使谐振槽403中的电流降低。
一种可能的情形中,第二驱动信号生成单元407D根据延时逻辑信号Sdr和第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号S1,生成的第二驱动信号S2中高电平对应的总时长更小,进一步缩短各开关的导通时间。如图10所示,延时单元407E对逻辑信号Sr 进行延时处理后,使得低电平的逻辑信号Sr落在第一驱动信号K1-S1中高电平信号对应时段内的部分减少。从而,第二驱动信号生成单元407D对延时逻辑信号Sdr和第一驱动信号生成单元407C生成的第一驱动信号K1-S1进行逻辑与(AND)运算后,生成的第二驱动信号K1-S2*中,高电平信号的时长减少,开关K1处于导通的时长缩短,开关K1处于断路的时长增加。
本申请实施例中,逻辑信号Sr可以包括脉冲信号,延时单元407E对逻辑信号Sr进行延时处理,生成延时逻辑信号Sdr时,可以对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长。本申请实施例中,对于脉冲信号的上升沿的延时处理过程,与对脉冲信号的下降沿的延时处理过程可以是独立的。例如,延时单元407E可以将逻辑信号Sr中脉冲信号的上升沿延时第一延迟时长t1,生成延时逻辑信号Sdr。延时单元407E也可以将逻辑信号Sr中脉冲信号的下降沿延时第二延迟时长t2,生成延时逻辑信号Sdr。
延时单元407E还可以将逻辑信号Sr中脉冲信号的上升沿延时第一延迟时长t1,以及将下降沿延时第二延迟时长t2。作为一种举例,如图11所示,延时单元407E可以对幅值为第三电压的信号Sr的上升沿延时第一延迟时长t1,以及对逻辑信号Sr的下降沿延时第二延迟时长t2。幅值为第三电压的信号Sr的持续时长为d1。可选地,若t2小于t1,下降沿延时时长大于上升沿延时时长,低电平信号持续时长会变大,延时单元407E生成的延时逻辑信号Sdr的持续时长d2可以大于幅值为第三电压的信号Sr的持续时长d1,持续时长增加量为△t=t1-t2。
在实际场景中,两个幅值为第三电压的信号之间为幅值为第四电压的信号。延时单元407E增大幅值为第三电压的逻辑信号的持续时长的操作中,会使幅值为第四电压的逻辑信号的持续时长减少。
本申请实施例中,信号调整单元407可以将延时逻辑信号Sdr和第一驱动信号S1进行逻辑与(AND)运算,得到第二驱动信号S2,可使各开关的导通时刻被滞后第一延迟时长t1,导通时长也被进一步减少。
根据一些实施例,本申请提供的LLC转换器可以为半桥LLC谐振电路。其中,开关电路402可以包括串联连接的两个开关,如串联连接的第一开关Q1和第二开关Q2。如图12所示,第一开关Q1和第二开关Q2可以串联连接在第一电源401的正负极之间。控制电路407可以分别与第一开关Q1和第二开关Q2连接,用于驱动第一开关Q1和第二开关Q2。
本申请提供的LLC转换器中,开关电路402可以包括全桥谐振转换器的原边开关。开关电路402中的开关可以是绝缘栅极双极型晶体管、集成门极换流晶闸管、门极可关断晶闸管、硅控整流器器件、结型场效应管器件、金属氧化物半导体场效应管控制的晶闸管器件、基于氮化镓的功率器件等。
谐振槽403主要包括谐振电感Lr、谐振电容Cr。根据一些实施例,谐振槽403中也可以包括励磁电感Lp。如图12所示,谐振槽403的一端可以与第一节点M1连接,另一端可以与转换电路404连接。其中,第一节点M1为第一开关Q1和第二开关Q2之间的连接点。谐振槽403可以经由转换电路404和控制电路407与第一电源401的一极连接,以及经由开关电路402与第一电源401的另一极连接。
转换电路404可以包括原极绕组Np、变压器Tr和副极绕组Nr。在一些实施例中,转换电路404可以包括一个或多个副极绕组Sr。其中,原极绕组Np的一端与谐振槽403连 接,另一端与控制电路407连接。
整流电路405可以将转换电路404提供的交流电流转换为直流电流。整流电路405中可以由多个二极管组成,或者由多个开关组成。整流电路405的两个输入端可以与转换电路404中的副极绕组Nr绕组连接。如图12中示出的整流电路405可以两个并联的支路,每个支路包括串联的两个二极管,其中,两个二极管中第一二极管的阴极与第二二极管的阳极连接,第一二极管和第二二极管之间的连接点为整流电路405的输入端。两个支路上的第一二极管的阴极相连,两个支路上的第二二极管的阳极相连。
输出电路406可以包括输出电容C1。输出电容C1的一端可以分别连接整流电路405两个支路中的各第一二极管的阴极,输出电容C1的另一端可以分别连接整流电路405两个支路中的各第二二极管的阳极。
LLC转换器处于稳态阶段时,输出电路406可以为稳定地为负载408提供第二电压。输出电路406至少包括输出电容,输出电容更可以连接在整流电路405的两端之间。在不同的应用场景中,输出电路406可以包括由电容组成的输出滤波器。
控制电路407中,电流采集单元407A可以包括电流互感器(current transformer,CT)采样电路,与谐振槽403耦合。CT采样电路可以包括第一绕组Nr1、第二绕组Nr2以及多个二极管。第一绕组Nr1的一端可以与转换电路404中原极绕组Np连接,另一端与第一电源401连接。多个二极管可以在两个支路上,每个支路上可以包括串联的两个二极管,其中两个二极管中的第三二极管的阴极和第四二极管的阳极连接,第四二极管的阴极与逻辑信号生成电源407B连接,第三二极管的阳极与地线连接。例如图12中的二极管D7的阴极与二极管D5的阳极连接,二极管D8的阴极与二极管D6的阳极连接。第二绕组Nr2的两端分别连接每个支路上的两个二极管之间的连接点。根据一些实施例,CT采样电路也可以是任意一种电流互感器。本申请对此不作过多限定。
逻辑信号生成单元407B可以包括至少一个比较器,比较器的第一输入端与CT采样电路的输出端连接。如图12所示,CT采样电路两个支路上的第四二极管的阴极为CT采样电路的输出端,比较器的第一输入端可以与两个支路上的第四二极管的阴极连接。比较器的第二输入端连接与电流阈值对应的固定电平。
第一驱动信号生成单元407C可以包括脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电路。第二驱动信号生成单元407D可以包括多个逻辑门电路,如逻辑与门电路。每个逻辑与门电路的第一输入端与比较器的输出端连接,每个逻辑与门电路的第二输入端与PWM电路的输出端连接,各逻辑与门电路的输出端可以与相应的开关连接。
延时单元407E可以包括延时电路,如图13所示,延时电路的输入端可以与比较器的输出端连接,延时电路的输出端可以与逻辑与门电路的第一输入端连接。
一种可能的实施方式中,控制电路407包括的多个单元可以实施为集成电路,例如,例如可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)电路或者数字信号处理(digital signal processing,DSP)电路。示例性的,如图14所示,控制电路407可以包括FPGA电路或者DSP电路,利用FPGA电路或者DSP电路实施延时单元407E、第一驱动信号生成单元407C、第二驱动信号生成单元407D等的功能及作用。
本申请实施例中输出电路406、整流电路405、转换电路404、谐振槽403、开关电路402、第一电源401等多个部分的具体构成元件以及元件之间的连接方式,仅用于举例说明,并不作为所述多个部分的具体限定。本申请实施例提供的LLC转换器的软启动方法可 以应用于较为广泛的LLC转换器或者LLC电路中。本领域技术人员可以根据实际应用场景,调整LLC转换器中所述多个部分的具体构成元件及元件之间的连接方式,以实现本申请实施例中所述多个部分的功能及作用。
本申请实施例还提供一种LLC转换器软启动方法,可以应用于前述任意一种LLC转换器。该方法可以由控制器或控制电路执行,如图15所示,该方法可以包括如下步骤:
步骤S1501,控制器检测所述谐振槽的电流。
步骤S1502,控制器根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,所述第二驱动信号为脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同。
步骤S1503,控制器将所述第二驱动信号输出给所述开关电路,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路中的功率开关。
本申请实施例中,控制器可以根据谐振槽中的电流情况以及第一驱动信号的电平情况,生成第二驱动信号,并将第二驱动信号输出给开关电路,对开关电路中的开关进行驱动。下面以第一电平的信号可以驱动开关处于导通状态,第二电平的信号可以驱动开关处于断路状态作为举例。若谐振槽的电流小于电流阈值并且第一驱动信号为第一电平时,生成的第二驱动信号的电平为第一电平。若谐振槽中的电流大于或等于电流阈值并且第一驱动信号为第一电平时,生成的第二驱动信号的电平为第二电平。可见,控制器可以在谐振槽中的电流大于或等于电流阈值时,用第二电平的第二驱动信号使开关处于断路状态,避免谐振槽中产生电流冲击,保护LLC转换器中的功率开关。若第一驱动信号为第二电平时,不论谐振槽中的电流是否大于电流阈值,控制器生成的第二驱动信号的电平为第二电平,也使得开关处于断路状态。可选地,所述固定频率为所述谐振槽对应的谐振频率。
应理解的是,本申请实施例提供的软启动方法,不仅可以应用于启动阶段,还可以用于稳态阶段。由于LLC转换器进入稳态阶段后,谐振槽中通常不会产生较大的电流冲击,因而控制器生成的第二驱动信号与第一驱动信号相同,也即具有固定频率和固定占空比的脉冲信号。
一种可能的实施方式中,控制器在所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号之前,还可以执行如下操作:
根据所述电流和所述电流阈值,生成逻辑信号,其中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值。
所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,包括:
对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号。
例如,控制器可以将所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与(AND)运算,将运算结果作为所述第二驱动信号。
本申请实施例中,LLC转换器中可以包括一个PWM电路,用于生成稳态阶段开关的驱动信号。PWM电路在LLC转换器启动阶段和稳态阶段生成定频定占空比的第一驱动信号。由控制器可以通过调整对稳态阶段开关的驱动信号,得到启动阶段开关的驱动信号,并且不改变PWM电路的工作模式,可以降低LLC转换器控制复杂度,提升控制效率。
一种可能的实施方式中,所述逻辑信号为脉冲信号;控制器在所述根据所述电流和第二驱动信号生成第一驱动信号之前,还可以对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长。
本申请实施例中,控制器通过将逻辑信号进行延时处理,使控制器在根据所述逻辑信号对所述第一驱动信号进行调整时,所述第二驱动信号中导通时段的起始时刻被滞后,从而延迟LLC转换器中开关导通。
为便于理解本申请提供的LLC转换器软启动方法,图16所示控制器或者控制电路实施该方法的控制过程,下面以控制电路407为例进行说明。
控制电路407中电流采集单元407A可以检测LLC转换器的谐振槽403的电流信号,并将电流信号传输至逻辑信号生成单元407B。示例性的,电流采集单元407A可以包括CT采样电路。逻辑信号生成单元407B可以包括比较器。逻辑信号生成单元407B可以将电流信号和电流阈值进行比较,并输出逻辑信号。例如,低电平表示过流,高电平表示不过流。如图16所示,逻辑信号生成单元输出的信号中A时刻与B时刻之间的信号幅值为高电平,B时刻与C时刻之间的信号幅值为低电平。
逻辑信号生成单元407B可以实时输出表征谐振槽403中电流是否出现过流情况的信号。延时单元407E对该信号进行延时处理。例如,将幅值为高电平的信号SA-B的上升沿延迟第一延迟时长t1,或者,将所述信号SA-B的下降沿延迟第二延迟时长t2。延时单元407E还可以即对所述信号SA-B的上升沿延时第一延时时长t1,也对所述信号SA-B的下降沿延时第二延时时长t2。根据一些实施例,第一延时时长t1和第二延时时长t2可以配置到延时单元407E中。
控制电路407中的第一驱动信号生成单元407C可以包括PWM电路,能够生成定频定占空比的PWM信号。该PWM信号可用于在LLC转换器稳态阶段驱动开关电路402中的开关。其中,PWM电路生成PWM信号的频率可以约为LLC转换器谐振槽的固有频率。假设,开关电路402中包括两个开关。PWM电路可以分别生成两个开关相应的第一驱动信号,驱动信号的占空比可以约为50%。如图16所示,第一驱动信号生成单元407C生成的两路第一驱动信号。
控制电路407中的第二驱动信号生成单元407D可以将根据延时单元407E生成的逻辑信号,对第一驱动信号生成单元407C生成的各开关的稳态阶段驱动信号进行调整。
第二驱动信号生成单元407D可以包括两个逻辑与门(AND)电路,一个逻辑与门(AND)电路可以将延时单元407E生成的逻辑信号和两个开关中的第一开关相应的第一驱动信号进行处理,生成第一开关相应的第二驱动信号。另一个逻辑与门(AND)电路可以将延时单元407E生成的逻辑信号和第二开关的第二驱动信号也进行处理,生成第二开关相应的第二驱动信号。
第二驱动信号生成单元407D也可以包括驱动单元407F,用于将逻辑与门(AND)电路生成的第二驱动信号施加到相应的开关上,实现驱动各开关。可见,控制电路407可以依据谐振槽403中的电流过流情况,灵活地调整各开关的导通时长以及导通时刻,通过闭环控制,避免谐振槽403产生电流冲击影响各开关的性能。
在一应用场景中,开关电路402中包括两个开关。电流阈值被配置为谐振槽403的额定电流的2倍。第一延时时长t1被配置为谐振槽403对应谐振频率(固有频率)的5%,第二延时时长被配置为0。第一驱动信号的占空比被配置为50%,第一驱动信号的频率与 谐振槽403对应的谐振频率相等。
在LLC转换器启动阶段和稳态阶段,控制电路407都可以执行本申请实施例提供的LLC转换器软启动方法过程中,谐振槽403中的电流(I_Resonant)变化情况,谐振电容Cr的电压(V_Resonant)变化情况以及输出电容C1的输出电压(Vout)变化情况,如图17所示。
图18示出控制电路407执行本申请实施例提供的LLC转换器软启动方法过程中,在LLC转换器启动阶段中,局部时间内的谐振槽403中的电流(I_Resonant)变化情况,谐振电容Cr的电压(V_Resonant)变化情况以及输出电容C1的输出电压(Vout)变化情况。图19示出在LLC转换器启动阶段中,控制电路407驱动开关管的信号(对应前述实施例中第二驱动信号生成单元407D生成的第二驱动信号)。
图20示出LLC转换器稳态阶段中,局部时间内的谐振槽403中的电流(I_Resonant)变化情况,谐振电容Cr的电压(V_Resonant)变化情况以及输出电容C1的输出电压(Vout)变化情况。谐振槽403中的电流进入稳态,电流波形成正弦波形。图21示出在LLC转换器稳态阶段中,控制电路407驱动开关管的信号(对应前述实施例中稳态驱动单元信号生成单元407C生成的驱动信号)。
本申请实施例中,在LLC转换器启动阶段,输出电压在55ms内平稳上升到稳态值,相比于相关技术用软启动阶段利用高频开关频率的软启动方法,本申请实施例中软启动时间是前述相关技术中软启动时间的40%。并且,谐振槽403中的电流被限制在一定范围(电流阈值)内,使得谐振槽403中的具有尽可能地大,但不损坏器件的电流,从而使输出电压得以快速建立起来。
本申请实施例还提供一种LLC转换器的启动装置,如图22所示,装置可以包括采集模块2201、存储器2202、处理器2203。
采集模块2201与LLC转换器中谐振槽403耦合,用于检测谐振槽403中的电流。采集模块2201可以包括CT采样电路,并将检测到的电流信号传输至处理器2203。
存储器2202与处理器2203耦合,用于程序指令或代码;
处理器2203与采样模块2201耦合,可以执行存储器2201存储的程序指令或代码,实现前述实施例根据谐振槽中的电流,生成第二驱动信号的过程。
一种可能的设计中,采集模块2201可以集成在处理器2203中,也即处理器2203可以包括采集模块2201,使得处理器2203具有采集模块2201的功能。
另外,本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括程序指令或代码,当程序指令在处理器或控制器上运行时,程序指令用于使处理器或控制器执行上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种LLC转换器的软启动方法中的步骤。
本申请实施例还提供存储前述计算机程序产品的可读存储介质。本申请实施例提供的可读存储介质可以是,但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内, 则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

  1. 一种电感-电感-电容LLC转换器,其特征在于,包括:控制电路,以及依次耦合连接的开关电路、谐振槽,所述开关电路中包括功率开关;
    所述控制电路分别与所述开关电路和所述谐振槽耦合;
    所述控制电路用于:
    检测所述谐振槽的电流;
    根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,所述第二驱动信号为脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同;
    将所述第二驱动信号输出给所述开关电路,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路中的功率开关。
  2. 如权利要求1所述的转换器,其特征在于,所述控制电路包括电流采集单元、逻辑信号生成单元、第一驱动信号生成单元和第二驱动信号生成单元;
    所述电流采集单元,用于检测所述谐振槽的电流;
    所述第一驱动信号生成单元,用于生成所述第一驱动信号;
    所述逻辑信号生成单元,用于根据所述电流和所述电流阈值,生成逻辑信号,其中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值;
    所述第二驱动信号生成单元,用于基于所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号。
  3. 如权利要求2所述的转换器,其特征在于,所述第二驱动信号生成单元,具体用于:
    对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
  4. 如权利要求2所述的转换器,其特征在于,所述逻辑信号为脉冲信号,所述控制电路还包括延时单元;
    所述延时单元,用于对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长;
    所述第二驱动信号生成单元,还用于:基于延时后的所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号。
  5. 如权利要求1-4任一所述的转换器,其特征在于,所述固定频率为所述谐振槽对应的谐振频率。
  6. 一种控制电路,其特征在于,应用于驱动电感-电感-电容LLC转换器,所述LLC转换器包括开关电路和谐振槽,所述控制电路包括电流采集单元、逻辑信号生成单元、第一驱动信号生成单元和第二驱动信号生成单元;
    所述电流采集单元用于检测所述谐振槽的电流;
    所述第一驱动信号生成单元,用于生成第一驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号;
    所述逻辑信号生成单元,用生成逻辑信号,其中,所逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值;
    所述第二驱动信号生成单元,用于基于所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号,所述第二驱动信号为第二脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同。
  7. 如权利要求6所述的电路,其特征在于,所述第二驱动信号生成单元,具体用于:
    对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
  8. 如权利要求6所述的电路,其特征在于,所述控制电路还包括延时单元;
    所述延时单元,用于对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长;
    所述第二驱动信号生成单元,还用于:基于延时后的所述逻辑信号和所述第一驱动信号,生成所述第二驱动信号。
  9. 如权利要求6-8任一所述的电路,其特征在于,所述固定频率为所述谐振槽对应的谐振频率。
  10. 如权利要求6-8任一所述的电路,其特征在于,所述逻辑信号生成单元包括比较器,所述比较器的第一输入端与所述电流采集单元的输出端连接,所述比较器的第二输入端连接固定电平,所述固定电平为所述电流阈值对应的电平,所述比较器的输出端与所述第二驱动信号生成电源连接,或者与所述延时单元连接。
  11. 一种电感-电感-电容LLC转换器软启动方法,其特征在于,所述LLC转换器包括谐振槽和开关电路,所述方法包括:
    检测所述谐振槽的电流;
    根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,所述第一驱动信号为具有固定频率和固定占空比的脉冲信号,所述第二驱动信号为脉冲信号,在所述电流大于或等于电流阈值的时段内,所述第二驱动信号为预设电平,所述预设电平的第二驱动信号用于关断所述开关电路中的功率开关,在所述电流小于所述电流阈值的时间段内,所述第二驱动信号与所述第一驱动信号相同;
    将所述第二驱动信号输出给所述开关电路,所述第二驱动信号用于驱动所述开关电路中的功率开关。
  12. 如权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号之前,所述方法还包括:
    根据所述电流和所述电流阈值,生成逻辑信号,其中,所述逻辑信号为脉冲信号,所述逻辑信号中脉冲的宽度对应的时间内,所述电流小于所述电流阈值,所述逻辑信号中相 邻两个脉冲之间的时间间隔内,所述电流大于或等于所述电流阈值;
    所述根据所述电流和第一驱动信号生成第二驱动信号,包括:
    对所述逻辑信号和所述第一驱动信号进行逻辑与运算处理,得到所述第二驱动信号,其中,所述电流小于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为高电平,所述电流大于或等于所述电流阈值的时间内,所述逻辑信号的电平为低电平。
  13. 如权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述根据所述电流和第二驱动信号生成第一驱动信号之前,所述方法还包括:
    对所述逻辑信号中脉冲的上升沿或者下降沿中的至少一个滞后预设时长。
  14. 如权利要求11-13任一所述的方法,其特征在于,所述固定频率为所述谐振槽对应的谐振频率。
  15. 一种电感-电感-电容LLC转换器控制装置,其特征在于,所述装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储程序、指令或代码,所述处理器用于执行所述存储器中的程序、指令或代码,完成如权利要求11-13任一项所述的方法。
  16. 一种非易失性计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,所述计算机程序通过处理器进行加载来执行如权利要求11-13任一项所述的方法。
  17. 一种芯片,其特征在于,所述芯片与存储器耦合,用于调用执行所述存储器中存储的计算机程序指令,以使如权利要求11-13任一项所述的方法被执行。
CN202180093486.6A 2021-02-20 2021-02-20 一种llc转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片 Pending CN116848772A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/077115 WO2022174429A1 (zh) 2021-02-20 2021-02-20 一种llc转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116848772A true CN116848772A (zh) 2023-10-03

Family

ID=82931962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180093486.6A Pending CN116848772A (zh) 2021-02-20 2021-02-20 一种llc转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230396176A1 (zh)
EP (1) EP4280442A4 (zh)
CN (1) CN116848772A (zh)
WO (1) WO2022174429A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101656465B (zh) * 2008-08-22 2012-04-04 通嘉科技股份有限公司 控制电路、电源转换器以及控制方法
CN101666823B (zh) * 2008-09-04 2013-01-30 力博特公司 一种用于llc谐振电路的电流检测方法及装置
CN101969267A (zh) * 2010-09-20 2011-02-09 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种兆赫兹级全桥软开关变换器
TWI506929B (zh) * 2011-11-15 2015-11-01 Green Solution Tech Co Ltd 諧振式轉換電路及諧振控制器
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
CN103066853B (zh) * 2012-12-24 2015-02-04 成都芯源系统有限公司 控制电路、开关电源及其控制方法
JP6135271B2 (ja) * 2013-04-19 2017-05-31 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
CN103647461B (zh) * 2013-12-06 2016-04-13 西南交通大学 一种ac-dc串联谐振矩阵变换器的控制方法及装置
CN105099157B (zh) * 2015-08-12 2018-02-23 阳光电源股份有限公司 一种llc谐振变换器及其软启动方法
EP3553929A1 (en) * 2018-04-11 2019-10-16 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Circuit and method for driving a resonant converter

Also Published As

Publication number Publication date
US20230396176A1 (en) 2023-12-07
EP4280442A4 (en) 2024-03-13
WO2022174429A1 (zh) 2022-08-25
EP4280442A1 (en) 2023-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10164536B2 (en) Voltage conversion circuit and method, and multiphase parallel power system
US8456868B2 (en) Controller for a resonant switched-mode power converter
EP2731252B1 (en) Inverter circuit and control method therefor
US8680834B2 (en) Controller for, and method of controlling, a switched mode power converter
Choi High-efficiency DC–DC converter with fast dynamic response for low-voltage photovoltaic sources
JP6706811B2 (ja) スナバ回路及びそれを用いた電力変換システム
EP2833536A1 (en) Inverter device
US11201549B2 (en) Control method of power conversion circuit, and related power conversion circuit
Liu et al. High step-up Y-source inverter with reduced DC-link voltage spikes
Lim et al. Energy recovery snubber circuit for a dc–dc push–pull converter
US4138715A (en) Resonant switching converter
Le et al. Wide-load-range efficiency improvement for high-frequency SiC-based boost converter with hybrid discontinuous current mode
JP2015070716A (ja) Dc/dcコンバータ
Frank et al. New control methods for rectifier-less PFC-stages
US8605470B2 (en) Power converter performing soft switching
Wang et al. Phase-shift soft-switching power amplifier with lower EMI noise
Tayebi et al. Improved three-phase micro-inverter using dynamic dead time optimization and phase-skipping control techniques
Wang et al. Study of an active network DC/DC boost converter based switched-inductor
WO2022174429A1 (zh) 一种llc转换器、控制电路、软启动方法、装置及芯片
Khodabandeh et al. A soft-switching single-stage zeta-/SEPIC-based inverter/rectifier
US10924020B1 (en) Prestart control circuit for a switching power converter
Amir et al. Voltage multiplier-based continuous conduction LCCL series resonant inverter fed high voltage DC-DC converter
Busquets-Monge et al. Diode-clamped multilevel converters with integrable gate-driver power-supply circuits
Nguyen et al. Active clamp LLC resonant converter for point-of-load applications
Kumar et al. Analysis and design of a current fed non-isolated buck-boost DC-DC converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination