CN201063539Y - 一种llc串联谐振变换器保护电路 - Google Patents

一种llc串联谐振变换器保护电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种LLC串联谐振变换器保护电路，包括L6599芯片、半桥变换器(201)、变压器(T1A)、整流滤波电路(203)、谐振电容(C1)；采样电阻(R6)，所述采样电阻(R6)的一端与半桥变换器(201)相连，另一端接地；所述L6599芯片的11脚与15脚分别与半桥变换器(201)相连；所述谐振电容(C1)一端与变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端与L6599芯片的8脚相连，所述谐振电容(C1)的另一端还与所述采样电阻(R6)的一端相连；所述变压器(T1A)原边的一端(Vsen)还与L6599芯片的6脚相连；所述变压器(T1A)原边的另一端与半桥变换器(201)相连；所述变压器(T1A)副边接整流滤波电路(203)输出。本实用新型提高了电路性能，同时大大降低电路成本。

Description

一种LLC串联谐振变换器保护电路
技术领域
本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种适用于LLC串联谐振变换器的保护电路。
背景技术
目前广泛使用ST L6599芯片控制的LLC串联谐振变换器普遍采用芯片8脚作过流保护或芯片6脚作限功率保护加副边电流检测再反馈到芯片8脚作锁机的控制保护方式。
请参阅图1所示现有的LLC串联谐振变换器保护电路原理图，当单独采用芯片8脚作过流保护在开机瞬间易造成误锁机，这样不得不在开机瞬间加延时来屏蔽瞬间保护，带重载启动会带来变换器中开关器件Q1、Q2瞬间电流过大，变换器所用开关器件Q1、Q2必须选择大容量的功率MOS管。当单独采用芯片6脚作限功率保护，由于芯片6脚采样及芯片设计固有延时，保护速度慢，在瞬时过载情况下，易造成变换器功率器件Q1、Q2损坏。现有的普遍采用的做法为变换器副边电流检测并通过光耦隔离将信号放大后传输到原边芯片8脚锁机保护。为防开机瞬间容性负载造成副边过电流冲击，变换器需选用大功率Q1、Q2开关器件，承受瞬间电流冲击。总之，单纯的利用L6599芯片8脚作保护的方式或芯片6脚加芯片8脚由副边控制的方式，保护既不彻底同时成本又高，不是最佳的保护方式。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于LLC串联谐振变换器的保护电路。
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种LLC串联谐振变换器保护电路，包括L6599芯片、半桥变换器(201)、变压器(T1A)、整流滤波电路(203)、谐振电容(C1)；采样电阻(R6)，所述采样电阻(R6)的一端与半桥变换器(201)相连，另一端接地；所述L6599芯片的11脚与15脚分别与半桥变换器(201)相连；所述谐振电容(C1)一端与变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端与L6599芯片的8脚相连，所述谐振电容(C1)的另一端还与所述采样电阻(R6)的一端相连；所述变压器(T1A)原边的一端(Vsen)还与L6599芯片的6脚相连；所述变压器(T1A)原边的另一端与半桥变换器(201)相连；所述变压器(T1A)副边接整流滤波电路(203)输出。
其中，进一步包括第一降压电路(202)，所述第一降压电路(202)包括电容C2、电阻R9，电容C2的一端与所述变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端经电阻R9与L6599芯片的6脚相连。
其中，进一步包括整流电路(206)，所述整流电路(206)的一端与所述电阻R9的一端相连，另一端与L6599芯片的6脚相连。
其中，进一步包括第二降压电路(204)，所述第二降压电路(204)包括电阻R4、二极管D3，所述二极管D3的阴极接L6599芯片的8脚，另一端经电阻R4与谐振电容(C1)的一端相连。
其中，进一步包括第一分压电路(205)，所述第一分压电路(205)的一端与所述二极管D3的阴极相连，另一端接L6599芯片的8脚，所述第一分压电路(205)还与地相连。
以上技术方案可以看出，本实用新型中通过L6599芯片6脚作为限功率信号及8脚作为过流锁机信号的快慢保护配合，能够快速起到对LLC串联谐振变换器保护的目的，从而提高了电路性能，同时大大降低电路成本。
附图说明
图1为现有的LLC串联谐振变换器保护电路原理图；
图2为本实用新型LLC串联谐振变换器保护电路原理图。
具体实施方式
为便于对本实用新型进一步理解，现结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
请参阅图2所示本实用新型LLC串联谐振变换器保护电路原理图，包括L6599芯片、半桥变换器(201)、第一降压电路(202)、第二降压电路(204)、变压器(T1A)、整流滤波电路(203)、采样电阻(R6)、谐振电容(C1)、第一分压电路(205)、第二分压电路(207)、整流电路(206)；所述L6599芯片的11脚与15脚分别与半桥变换器(201)相连；所述第一降压电路(202)与整流电路(206)串联后一端与变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端与L6599芯片的6脚(VP1)相连；所述谐振电容C1、第二降压电路(204)和第一分压电路(205)串联后一端与变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端与L6599芯片的8脚(VP2)相连；所述第二分压电路(207)的一端与L6599芯片的6脚(VP1)相连，另一端接地；所述变压器(T1A)的副边接整流滤波电路(203)输出，所述半桥变换器(201)还与变压器(T1A)的原边的另一端相连；。
其中，所述半桥变换器(201)包括第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)，第一开关管(Q1)的栅极经第一限流电阻(R1)接L6599芯片的15脚，第一开关管(Q1)的源极与第二开关管(Q2)的漏极相连，第一开关管(Q1)的漏极接直流输入；第二开关管(Q2)的栅极经第三限流电阻(R3)接L6599芯片的11脚，第二开关管(Q2)的源极经所述采样电阻(R6)接地，第二限流电阻(R2)的一端与第一开关管(Q1)的栅极相连，另一端与第二开关管(Q2)的漏极相连；第四限流电阻(R5)的一端与第二开关管(Q2)的栅极相连，另一端与第二开关管(Q2)的源极相连。其中，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)为MOS开关管。
其中，所述第一降压电路包括电容C2、电阻R9，电容C2的一端与变压器(T1A)的原边的一端(Vsen)相连，另一端经电阻R9与整流电路(206)的一端相连；所述第二降压电路(204)包括电阻R4、二极管D3，二极管D3的阴极接L6599芯片的8脚(VP2)，另一端经电阻R4与谐振电容(C1)的一端相连。
本实用新型通过L6599芯片6脚和8脚配合使用来达到变换器电路保护的目的。通过Vsen点取近似正弦电压波，经电容C2、电阻R9降压，二极管D4整流后的VP1加入芯片6脚作为限功率信号。另一路通过变换器流过电阻R6产生电压信号通过电阻R4、二极管D3降压后的VP2施加于8脚作为过流锁机信号。
本实用新型的工作原理：
当输出负载增大时，流过谐振电容C1的谐振电流增大，相应电容C1谐振电压幅值也增大，当芯片6脚检测到信号VP1高于0.8V，变换器进入限功率状态。此时变换器控制电路输出频率增加来限制功率，当频率继续提高，检测到的VP1信号仍高于1.5V时，关断第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)驱动信号，整个电源电路停止工作，经过内部延时后，重启电源。如VP1信号仍高于1.5V，继续保护，工作在打嗝状态，直至过载消除。此过载保护为慢速保护。当输出短路或变压器副边短路，流过变压器T1A原边电流增大，此电流流过R6电阻，使VP2电压增加，当L6599芯片8脚的VP2信号达到2V，芯片锁机保护。需要VCC掉电后才能复位，解除锁机。通常原边过流保护阀值设置较高。在正常起机过程中避免误保护。
以上对本实用新型所提供的一种LLC串联谐振变换器保护电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限。

Claims (5)

1.一种LLC串联谐振变换器保护电路，包括L6599芯片、半桥变换器(201)、变压器(T1A)、整流滤波电路(203)、谐振电容(C1)；其特征在于：还包括采样电阻(R6)，所述采样电阻(R6)的一端与半桥变换器(201)相连，另一端接地；所述L6599芯片的11脚与15脚分别与半桥变换器(201)相连；所述谐振电容(C1)一端与变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端与L6599芯片的8脚相连，所述谐振电容(C1)的另一端还与所述采样电阻(R6)的一端相连；所述变压器(T1A)原边的一端(Vsen)还与L6599芯片的6脚相连；所述变压器(T1A)原边的另一端与半桥变换器(201)相连；所述变压器(T1A)副边接整流滤波电路(203)输出。
2.根据权利要求1所述LLC串联谐振变换器保护电路，其特征在于：进一步包括第一降压电路(202)，所述第一降压电路(202)包括电容C2、电阻R9，电容C2的一端与所述变压器(T1A)原边的一端(Vsen)相连，另一端经电阻R9与L6599芯片的6脚相连。
3.根据权利要求2所述LLC串联谐振变换器保护电路，其特征在于：进一步包括整流电路(206)，所述整流电路(206)的一端与所述电阻R9的一端相连，另一端与L6599芯片的6脚相连。
4.根据权利要求1或2或3所述LLC串联谐振变换器保护电路，其特征在于：进一步包括第二降压电路(204)，所述第二降压电路(204)包括电阻R4、二极管D3，所述二极管D3的阴极接L6599芯片的8脚，另一端经电阻R4与谐振电容(C1)的一端相连。
5.根据权利要求4所述LLC串联谐振变换器保护电路，其特征在于：进一步包括第一分压电路(205)，所述第一分压电路(205)的一端与所述二极管D3的阴极相连，另一端接L6599芯片的8脚，所述第一分压电路(205)还与地相连。
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