CN217335439U - 调压电路及llc谐振电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种调压电路及LLC谐振电路,调压电路应用于LLC谐振电路,LLC谐振电路包括变压器以及与变压器的原边线圈连接的谐振网络,调压电路包括调压元件以及开关元件。调压元件与原边线圈相连,开关元件与调压元件连接,开关元件用于选择性地控制调压元件接入谐振网络,以在LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,对LLC谐振电路的输入电压进行增压,增加LLC谐振电路启动瞬间的输出电压,以满足与LLC谐振电路的输出端连接的负载的电压需求,提高LLC谐振电路在启动瞬间的输出增益,进而提高LLC谐振电路在启动瞬间的带载能力。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种调压电路及LLC谐振电路。
背景技术
随着电子产品的智能化发展,许多电子设备需要在开启瞬间就具备较强的带载能力,特别是具有对外充电或者外设唤醒功能的电子设备。
现有PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)电路与LLC(谐振电路简称,LLC为含有电感、电容和电阻元件的单口网络)谐振电路组成的级联电路,由于启动瞬间的带载能力不足,一定会要求LLC谐振电路的输出端是空载或者轻载条件下,LLC谐振电路进行启动。当PFC电路输出电压稳定,LLC 谐振电路才能正常带载,因此,如何有效提高LLC谐振电路启动瞬间的带载能力已成为亟待解决的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种调压电路及LLC谐振电路,能够有效提高LLC谐振电路启动瞬间的带载能力。
第一方面,本申请实施例提供了一种调压电路,应用于LLC谐振电路,LLC 谐振电路包括变压器以及与变压器的原边线圈连接的谐振网络,调压电路包括调压元件以及开关元件。
调压元件与原边线圈相连。开关元件与调压元件连接,用于选择性地控制调压元件接入谐振网络,以在LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,提高所述LLC谐振电路的增益。
在一些具体的实施例中,调压元件为调压电容,调压电容与开关元件串联形成一串联支路,串联支路与谐振网络中的谐振电容并联,在LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,开关元件导通以控制调压电容接入谐振网络。
在一些具体的实施例中,调压元件为调压电感,调压电感与开关元件并联以形成一并联支路,并联支路与谐振网络中的谐振电感串联,在LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,开关元件导通以旁路调压电感。
在一些具体的实施例中,调压电路还包括控制电路,控制电路与开关元件相连,用于在LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,控制开关元件导通。
在一些具体的实施例中,控制电路包括第一开关管、第二开关管以及第三开关管;
第一开关管的输入端用于接入VCC电源,第一开关管的输出端与开关元件相连;
第二开关管的输入端以及使能端均用于接入VCC电源,第二开关管的输出端与第一开关管的使能端相连;
第三开关管的输入端用于接入VCC电源,第三开关管的输出端接地,第三开关管的使能端用于接入LLC谐振电路的输入电压。
在一些具体的实施例中,控制电路包括第一电阻,第一开关管的输入端经第一电阻R1接入VCC电源。
在一些具体的实施例中,控制电路包括第二电阻以及第三电阻,第二开关管的输出端经第二电阻与第一开关管的使能端相连,且第二开关管的输出端经第二电阻以及第三电阻接地。
在一些具体的实施例中,控制电路包括第四电阻以及第五电阻,第二开关管的使能端以及第三开关管的输入端均经第四电阻接入VCC电源,第二开关管的使能端以及第三开关管的输入端经第五电阻接地。
在一些具体的实施例中,控制电路包括第六电阻以及第七电阻,LLC谐振电路的输入电压经第六电阻与第三开关元件的使能端相连,LLC谐振电路的输入电压经第六电阻以及第七电阻接地。
第二方面,本申请实施例提供了一种LLC谐振电路,LLC谐振电路包括上述的任意一项的调压电路。
基于本申请实施例中的调压电路,应用于LLC谐振电路,LLC谐振电路包括变压器以及与变压器的原边线圈连接的谐振网络,调压电路包括调压元件以及开关元件。调压元件与原边线圈相连,开关元件与调压元件连接,开关元件用于选择性地控制调压元件接入谐振网络,以在LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,对LLC谐振电路的输入电压进行增压,增加LLC谐振电路启动瞬间的输出电压,以满足与LLC谐振电路的输出端连接的负载的电压需求,提高 LLC谐振电路的输出增益,进而提高LLC谐振电路的启动瞬间的带载能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,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为相关技术中LLC谐振电路的示意图;
图2为相关技术中LLC谐振电路的FHA等效电路的示意图;
图3为图2中A处电路的示意图;
图4为本申请一种实施例中的调压电路的示意图;
图5为本申请另一种实施例中的调压电路的示意图;
图6为本申请又一种实施例中的调压电路的示意图;
图7为本申请一种实施例中的控制电路的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
相关技术中,LLC谐振电路通常应用于开关电源,通过控制开关的频率来实现LLC谐振电路输出电压的稳定,即LLC谐振电路的谐振腔需在规定的频率范围内,使LLC谐振电路输出较为稳定的电压。
请参照图1-2,图1为LLC谐振电路的示意图,图2为LLC谐振电路的FHA (Firstharmonic approximation:一次谐波近似原理)等效电路的示意图,根据 FHA等效电路,LLC谐振电路的输出增益|G|1与谐振电容Cr以及谐振电感Lr 之间的关系为:
请参照图3结合图2,图3为图2中A处电路的示意图。根据图3,LLC谐振电路稳压输出时,LLC谐振电路的输出增益|G(f)|与频率f之间的关系为:
需要说明的是,根据图2-3结合关系式(1)以及关系式(2),输入电压 Vin或负载Rac变化时可引起Vp变化,此时,可通过改变频率f使1/sCr+sLr的分压相应改变,以维持负载Rac的电压不变,即Vp不变。
需要注意的是,请参照图1,LLC谐振电路存在两个谐振频率,一个谐振频率是由谐振电容Cr以及谐振电感Lr决定;一个谐振频率是由Lr、Cr以及负载 Rac决定,这两个谐振点的计算关系式如下:
为提高LLC谐振电路的稳压输出的效率,通常将LLC谐振电路的工作频率 f设定在fr1附近。其中,fr1为Cr、Lr串联谐振腔的谐振频率。
根据关系式(2)可知,LLC谐振电路的增益|G(f)|特性影响开关频率f,过宽的开关频率f的波动影响开关电源的输出电压Vp的稳定性,进而影响LLC谐振电路启动瞬间的带载能力。那么,可通过改变LLC谐振电路的工作频率f以增加LLC谐振电路的输出增益,进而提高LLC谐振电路启动瞬间的带载能力。
为避免较宽的频率波动对LLC谐振电路的输出电压的稳定性的影响,相关技术中,通常利用PFC电路与LLC谐振电路组成级联电路,PFC电路输出稳定电压(也即输入电压Vin)时,使LLC谐振电路的输入电压Vin为稳定值,可保证LLC谐振电路的频率波动较为稳定。
PFC电路与LLC谐振电路组成的级联电路需要设定时序,也即,需要PFC 电路先工作,等到PFC电路输出稳定电压后,再利用控制信号驱动LLC谐振电路工作,这样,LLC谐振电路的输出端才能提供稳定的输出电压。
但是由于PFC电路与LLC谐振电路组成的级联电路的启动瞬间,PFC电路不能提供较为稳定的输入电压Vin,通常输入电压Vin低于预设的电压。根据关系式(1),LLC谐振电路并不能提供稳定的输出电压,此时,LLC谐振电路的输出增益较低,导致LLC谐振电路启动瞬间的带载能力不足。因此,LLC谐振电路必须是空载或者轻载条件时进行启动,当PFC电路输出电压稳定,LLC谐振电路才能正常带载,因此,如何有效提高LLC谐振电路启动瞬间的带载能力已成为亟待解决的问题。
为了解决上述问题,第一方面,请参照图4-6,本申请实施例提供了一种调压电路H,应用于LLC谐振电路,LLC谐振电路包括变压器T以及与变压器T 的原边线圈N1连接的谐振网络,谐振网路包括谐振电容Cr、谐振电感Lr以及漏感LP,通过调节谐振电容Cr、谐振电感Lr以及漏感LP之间的大小关系以调节LLC谐振电路的输出增益。调压电路H包括调压元件以及开关元件Q4。
调压元件与原边线圈N1相连,开关元件Q4与调压元件连接,用于选择性地控制调压元件接入谐振网络,以在LLC谐振电路的输入电压Vin低于预设电压时,提高LLC谐振电路的输出增益。其中,预设电压可为LLC谐振电路启动瞬间可使LLC谐振电路的输出增益足以带动负载运行的电压。
具体地,调压元件选择性地接入谐振网络,在LLC谐振电路的输入电压Vin 低于预设电压时,通过调压元件选择性地接入谐振网络,增加LLC谐振电路启动瞬间的输出电压,以满足与LLC谐振电路的输出端连接的负载的电压需求,提高LLC谐振电路的输出增益,进而提高LLC谐振电路启动瞬间的带载能力。
需要说明的是,请参照图4结合图5-6,调压元件是否接入LLC谐振电路的谐振网络受制于开关元件Q4,而开关元件Q4受制于输入电压Vin,以在LLC 谐振电路的输入电压Vin低于预设电压时,使得开关元件Q4导通,此时,调压元件选择性地接入LLC谐振电路的谐振网络,以增加LLC谐振电路的输出电压,提高LLC谐振电路的输出增益,以提高LLC谐振电路启动瞬间的带载能力,进而可使LLC谐振电路在带载情况下启动。
在一些实施例中,请参照图5,调压元件可为调压电容Cr1,调压电容Cr1 与开关元件Q4串联形成串联支路,串联支路与谐振电容Cr并联,开关元件Q4 用以控制串联支路的通断。
具体地,开关元件Q4导通时,串联支路与谐振电容Cr并联,谐振电容Cr1 接入谐振网络;开关元件Q4关断时,串联支路不与谐振电容Cr并联,即是谐振电容Cr1不需接入谐振网络。
LLC谐振电路的输入电压Vin低于预设电压时,开关元件Q4导通,串联支路与谐振电容Cr并联,调压电容Cr1接入谐振网络,调压电容Cr1与谐振电容 Cr并联,谐振网络中的等效电容C等于调压电容Cr1加上谐振电容Cr,即是 C=Cr1+Cr。
根据关系式(1),将调压电容Cr1接入谐振网络,则有:
由于C>Cr,则有|G|2>|G|1,即在LLC谐振电路的输入电压Vin低于预设电压时,由于谐振网络接入调压电容Cr1,可提高LLC谐振电路的输出增益,以保证LLC谐振电路启动瞬间的带载能力。
在一些实施例中,请参照图6,调压元件为调压电感Lr1,调压电感Lr1与开关元件Q4并联以形成并联支路,并联支路与谐振电感Lr串联,此时,参与谐振的电感L=Lr1+Lr,那么,根据关系式(1):
在LLC谐振电路的输入电压Vin低于预设电压时,开关元件Q4导通,以使调压电感Lr1所在线路短路,仅有电感Lr接入LLC谐振电路,则有:
由于L>Lr,则|G|4>|G|3,即是,在开关元件Q4导通的情况下,Lr1所在线路短路,仅有Lr接入谐振网络,使LLC谐振电路的输出增益增加,以提高 LLC谐振电路启动瞬间的带载能力。
在一些实施例中,请参照图7结合图5-6,为了根据LLC谐振电路的输入电压Vin的大小,调整开关元件Q4的导通与关断,调压电路H还包括控制电路,控制电路与开关元件Q4相连,用于在LLC谐振电路的输入电压Vin低于预设电压时,控制开关元件Q4导通。需要说明的是,控制电路是根据输入电压 Vin的大小来控制开关元件Q4的导通与关断,即在输入电压Vin输入瞬间,控制电路就可根据输入电压Vin的大小情况控制开关元件Q4的导通与关断。
在一些具体地实施例中,开关元件Q4可为三极管,三极管的集电极以及发射极连接于谐振网络,且与调压元件连接;控制电路与三极管的基极连接,以控制三极管的导通与关断。开关元件Q4也可为MOS管,MOS管的漏极以及源极连接于谐振网络,且与调压元件连接;控制电路与MOS管的栅极连接,以控制MOS管的导通与关断。
在一些实施例中,控制电路可为LLC谐振电路所在的电子设备的控制系统,通过控制系统根据输入电压Vin直接向开关元件Q4输出相应的控制信号即可。在其他一些实施例中,请参照图7,控制电路包括第一开关管Q1、第二开关管 Q2以及第三开关管Q3。第一开关管Q1的输入端用于接入VCC电源,第一开关管Q1的输出端与开关元件Q4相连;第二开关管Q2的输入端以及使能端均用于接入VCC电源,第二开关管Q2的输出端与第一开关管Q1的使能端相连;第三开关管Q3的输入端用于接入VCC电源,第三开关管Q3的输出端接地,第三开关管Q3的使能端用于接入LLC谐振电路的输入电压Vin。具体地,VCC 电源是在LLC谐振电路启动瞬间,就为控制电路供电的电源,即LLC谐振电路启动瞬间,VCC电源的输出电压就存在。
当输入电压Vin低于预设电压时,第三开关管Q3的使能端接收到的使能信号不足以使第三开关管Q3导通,那么,第三开关管Q3处于关断状态。此时,第三开关管Q3的输入端接入VCC电源,第二开关管Q2的使能端接收到VCC 电源提供的使能信号,以使第二开关管Q2导通。VCC电源的输出电压经过第二开关管Q2输送至第一开关管Q1的使能端,以使第一开关管Q1导通,这样, VCC电源的输出电压可经过第一开关管Q1输送至开关元件Q4,以使开关元件 Q4处于导通状态。当输入电压Vin不低于预设电压时,第三开关管Q3的使能端接收到的使能信号使第三开关管Q3导通,VCC电源的输出电压通过第三开关管Q3接地。此时,第二开关管Q2关断,那么,第一开关管Q1也关断,VCC 电源输出电压不能通过第一开关管Q1输送至开关元件Q4,此时,开关元件Q4 关断。这样,在输入电压Vin低于预设电压时,控制电路能够控制开关元件Q4 导通;在输入电压Vin不低于预设电压时,控制电路能够开关元件Q4关断。
由于LLC谐振电路启动时间较短,PFC输出的电压(即输入电压Vin)往往在几秒钟的时间内即可实现的稳定输出,那么,开关元件Q4可使用较小规格的器件即可满足温升和电应力的要求,且对成本影响不大。
需要说明的是,第一开关管Q1可为NPN三极管,NPN三极管的集电极作为第一开关管Q1的输入端与VCC电源的正极相连,NPN三极管的发射极作为第一开关管Q1的输出端与开关元件Q4的使能端相连,NPN三极管的基极作为第一开关管Q1的使能端,因此可以通过控制NPN三极管的基极,以控制NPN 三极管的导通以及关断。可以理解的是,第一开关管Q1也可为PNP型三极管,此时PNP型三极管各极的连接关系需做适当调整,也即,PNP三极管的集电极作为第一开关管Q1的输出端与开关元件Q4的使能端相连,PNP三极管的发射极作为第一开关管Q1的输入端与VCC电源的正极相连,PNP三极管的基极作为第一开关管Q1的使能端。
第一开关管Q1也可为PMOS管,PMOS管的漏极作为第一开关管Q1的输入端与VCC电源的正极相连,PMOS管的源极作为第一开关管Q1的输出端与开关元件Q4的使能端相连,MOS管的栅极作为第一开关管Q1的使能端,因此可以通过控制PMOS管的栅极,以控制MOS管的导通以及关断。可以理解的是,第一开关管Q1也可为NMOS管,此时NMOS管各极的连接关系需做适当调整,也即,NMOS管的漏极作为第一开关管Q1的输出端与开关元件 Q4的使能端相连,NMOS管的源极作为第一开关管Q1的输入端与VCC电源的正极相连,NMOS管的栅极为第一开关管Q1的使能端。
第二开关管Q2可为NPN三极管,NPN三极管的集电极作为第二开关管 Q2的输入端与VCC电源的正极相连,NPN三极管的发射极作为第二开关管Q2 的输出端与第一开关管Q1的使能端相连,NPN三极管的基极作为第二开关管 Q2的使能端与VCC电源的正极相连,因此可以通过控制NPN三极管的基极,以控制NPN三极管的导通以及关断。可以理解的是,第二开关管Q2也可为PNP 型三极管,此时PNP型三极管各极的连接关系需做适当调整,也即,PNP三极管的集电极作为第二开关管Q2的输出端与第一开关管Q1的使能端相连,PNP 三极管的发射极作为第二开关管Q2的输入端与VCC电源的正极相连,NPN三极管的基极作为第二开关管Q2的使能端与VCC电源的正极相连。
第二开关管Q2也可为PMOS管,PMOS管的漏极作为第二开关管Q2的输入端与VCC电源的正极相连,PMOS管的源极作为第二开关管Q2的输出端与第一开关管Q1的使能端相连,MOS管的栅极作为第二开关管Q2的使能端与VCC电源的正极相连,因此可以通过控制PMOS管的栅极,以控制MOS管的导通以及关断。可以理解的是,第二开关管Q2也可为NMOS管,此时NMOS 管各极的连接关系需做适当调整,也即,NMOS管的漏极作为第二开关管Q2 的输出端与第一开关管Q1的使能端相连,NMOS管的源极作为第二开关管Q2 的输入端与VCC电源的正极相连,NMOS管的栅极作为第二开关管Q2的使能端与VCC电源的正极相连。
第三开关管Q3可为NPN三极管,NPN三极管的集电极作为第三开关管 Q3的输入端与VCC电源的正极相连,NPN三极管的发射极作为第三开关管Q3 的输出端接地,NPN三极管的基极作为第三开关管Q3的使能端与LLC谐振电路电源的阳极(即是输入电压Vin)相连,因此可以通过控制NPN三极管的基极,以控制NPN三极管的导通以及关断。可以理解的是,第三开关管Q3也可为PNP型三极管,此时PNP型三极管各极的连接关系需做适当调整,也即,PNP三极管的集电极作为第三开关管Q3的输出端接地,PNP三极管的发射极作为第三开关管Q3的输入端与VCC电源的正极相连,NPN三极管的基极作为第三开关管Q3的使能端与LLC谐振电路电源的阳极(即是输入电压Vin)相连。
第三开关管Q3也可为PMOS管,PMOS管的漏极作为第三开关管Q3的输入端与VCC电源的正极相连,PMOS管的源极作为第三开关管Q3的输出端接地,MOS管的栅极作为第三开关管Q3的使能端与LLC谐振电路电源的阳极 (即是输入电压Vin)相连,因此可以通过控制PMOS管的栅极,以控制MOS 管的导通以及关断。可以理解的是,第三开关管Q3也可为NMOS管,此时 NMOS管各极的连接关系需做适当调整,也即,NMOS管的漏极作为第三开关管Q3的输出端接地,NMOS管的源极作为第三开关管Q3的输入端与VCC电源的正极相连,NMOS管的栅极作为第三开关管Q3的使能端与LLC谐振电路电源的阳极(即是输入电压Vin)相连。
在一些具体的实施例中,请参照图7结合图5,输入电压Vin低于预设电压时,VCC电源的输出电压通过第一开关管Q1输送至开关元件Q4,进而使开关元件Q4导通,使得调压电容Cr1接入LLC谐振电路的谐振网络,而当LLC谐振电路处于稳态也即输入电压Vin不低于预设电压时,调压电容Cr1不参与LLC 谐振电路的谐振功能,以保证LLC谐振电路的谐振腔在很宽的频率范围内。
在一些具体的实施例中,请参照图7结合图6,输入电压Vin低于预设电压时,VCC电源输出的电压通过第一开关管Q1输送至开关元件Q4,进而使开关元件Q4导通,调压电感Lr1所在电路被开关元件Q4所在线路短路,此时,仅有谐振电感Lr接入LLC谐振电路的谐振网络。而当LLC谐振电路处于稳态也即输入电压Vin不低于预设电压时时,调压电感Lr1以及谐振电感Lr串联,调压电感Lr1以及谐振电感Lr都接入谐振网络,以参与LLC谐振电路的谐振功能,以保证LLC谐振电路的谐振腔在很宽频率范围内。
为避免VCC电源输出的电流过大而烧坏第一开关管Q1时的电压过高,控制电路包括第一电阻R1,第一开关管Q1的输入端经第一电阻R1接入所述VCC 电源,用以将VCC电源输出的电流进行限流,避免对第一开关管Q1造成损伤。可以理解的是,第一电阻R1作为限流电阻接入到控制电路,对VCC电源输出电流进行限流。需要说明的是,第一电阻R1的阻值越大,限流作用越明显。
在一些实施例中,为了避免VCC电源输出的电流通过第二开关管Q2输送至第一开关管Q1的使能端的电流过大,控制电路还包括第二电阻R2以及第三电阻R3,用以将VCC电源输出的电压通过第二电阻R2以及第三电阻R3对输送至第一开关管Q1的使能端的电流进行限制,避免对第一开关管Q1的使能端造成损伤,以保证第一开关管Q1可正常工作。
具体地,第二开关管Q2的输出端经第二电阻R2与第一开关管Q1的使能端相连,第二开关管Q2的输出端经第二电阻R2以及第三电阻R3接地。
可以理解的是,第二电阻R2以及第三电阻R3作为限流电阻接入到控制电路,对VCC电源输出的电流进行限制,以避免输送至第一开关管Q1的使能端的电流过大,对第一开关管Q1造成损伤。
需要说明的是,第二电阻R2阻值越大,限流作用越明显。在一些具体的实施例中,可根据第一开关管Q2接收使能信号的需求以及实际的情况,对第二电阻R2的阻值进行设置。
同时VCC电源输出的电流通过第二开关管Q2以及第二电阻R2分为两路:第一路为:VCC电源输出的电流通过第二开关管Q2以及第二电阻R2输送至第一开关管Q1的使能端;第二路为:VCC电源输出的电流通过第二开关管Q2以及第二电阻R2通过第三电阻R3输送至地。即是说,VCC电源输出的电流通过第二开关管Q2以及第二电阻R2输出的电流经过第三电阻R3的分流,仅有一部分电流输送至第一开关管Q1的使能端。需要说明的是,在一些具体的实施例中,可根据第一开关管Q2接收使能信号对电流的需求以及实际的情况,对第三电阻R3的阻值进行设置。
为了避免第二开关管Q2的使能端接收到的VCC电源输送的电流过大,控制电路包括第四电阻R4以及第五电阻R5,用以将VCC电源输出的电流进行分流,使第四电阻R4以及第五电阻R5对输送至第二开关管Q2使能端的电流进行限制,避免对第二开关管Q2造成损伤,以保证第二开关管Q2可正常工作。具体地,第二开关管Q2的使能端以及第三开关管Q3的输入端均经第四电阻R4 接入VCC电源,VCC电源经第四电阻R4以及第五电阻R5接地。
可以理解的是,第四电阻R4以及第五电阻R5作为限流电阻接入到控制电路,对VCC电源输出的电流进行分流,避免VCC电源输出的电流输送至第二开关管Q2的使能端的电流过大烧坏第二开关管Q2,对第二开关管Q2起到保护作用。
第二开关管Q2的使能端接收到VCC电源输出的使能信号时,根据关系式:在VCC电源输出电压一定的情况下,通过增加第四电阻R4,以使电流 I减小,以减少VCC电源输出电流输送至第二开关管Q2的使能端的电流,避免对第二开关管Q2造成损伤。需要说明的是,在一些具体的实施例中,可根据第二开关管Q2接收使能信号的需求以及实际的情况,对第四电阻R4的阻值进行设置。
通过第五电阻R5接入到控制电路,VCC电源输出的电流通过第四电阻R4 分为两路:第一路为:VCC电源输出的电流通过第四电阻R4输送至第二开关管Q2的使能端;第二路为:VCC电源输出的电流通过第四电阻R4以及第五电阻R5接地。即是说,VCC电源输出的电流经过第五电阻R5的分流,仅有一部分电流输送至第二开关管Q2的使能端。需要说明的是,在一些具体的实施例中,可根据第二开关管Q2接收使能信号对电流的需求以及实际的情况,对第五电阻 R5的阻值进行设置。
进一步地,为了避免输送至第三开关管Q3的使能端的电流过大,控制电路还包括第六电阻R6以及第七电阻R7,对输入电压Vin输出的电源信号进行分流,第六电阻R6以及第七电阻R7对输送至第三开关管Q3使能端的电流进行限制,避免对第三开关管Q3造成损伤,以保证第三开关管Q3可正常工作。具体地,LLC谐振电路的输入电压经第六电阻R6与第三开关元件Q3的使能端相连,LLC谐振电路的输入电压经第六电阻R6以及第七电阻R7接地。
可以理解的是,第六电阻RB6作为限流电阻接入到控制电路,对输入电压 Vin输出的电源信号进行分流,以避免输送至第三开关管Q3的使能端的电流过大,对第三开关管Q3造成损伤。输入电压Vin输出的电源信号通过第六电阻 R6分为两路:第一路为:输入电压Vin输出的电源信号通过第六电阻R6输送至第三开关管Q3的使能端;第二路为:输入电压Vin输出的电源信号通过第六电阻R6以及第七电阻R7接地。即是说,输入电压Vin输出的电源信号经过第六电阻RB6的分流,仅有一部分电流输送至第三开关管Q3的使能端。需要说明的是,分流作用越明显。在一些具体的实施例中,可根据第三开关管Q3接收使能信号对电流的需求以及实际的情况,对第六电阻RB6以及第七电阻R7的阻值进行设置。
第二方面,本申请提供了一种LLC谐振电路,包括上述的调压电路H。
LLC谐振电路包括变压器T以及与变压器T的原边线圈N1连接的谐振网络,调压电路H连接于谐振网络,包括调压元件以及开关元件Q4。
调压元件与原边线圈N1相连,开关元件Q4与调压元件连接,用于选择性地控制调压元件接入LLC谐振电路的谐振网络,以在LLC谐振电路的输入电压 Vin低于预设电压时,提高LLC谐振电路的增益,以保证LLC谐振电路在启动瞬间具有较强的带载能力。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本申请的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调压电路,其特征在于,应用于LLC谐振电路,所述LLC谐振电路包括变压器以及与所述变压器的原边线圈连接的谐振网络,所述调压电路包括:
调压元件,与所述原边线圈相连;
开关元件,与所述调压元件连接,用于选择性地控制所述调压元件接入所述谐振网络,以在所述LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,提高所述LLC谐振电路的增益。
2.根据权利要求1所述的调压电路,其特征在于,所述调压元件为调压电容,所述调压电容与所述开关元件串联形成一串联支路,所述串联支路与所述谐振网络中的谐振电容并联,在所述LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,所述开关元件导通以控制所述调压电容接入所述谐振网络。
3.根据权利要求1所述的调压电路,其特征在于,所述调压元件为调压电感,所述调压电感与所述开关元件并联以形成一并联支路,所述并联支路与所述谐振网络中的谐振电感串联,在所述LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,所述开关元件导通以旁路所述调压电感。
4.根据权利要求1所述的调压电路,其特征在于,所述调压电路还包括:
控制电路,所述控制电路与所述开关元件相连,用于在所述LLC谐振电路的输入电压低于预设电压时,控制所述开关元件导通。
5.根据权利要求4所述的调压电路,其特征在于,所述控制电路包括第一开关管、第二开关管以及第三开关管;
所述第一开关管的输入端用于接入VCC电源,所述第一开关管的输出端与所述开关元件相连;
所述第二开关管的输入端以及使能端均用于接入所述VCC电源,所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的使能端相连;
所述第三开关管的输入端用于接入VCC电源,所述第三开关管的输出端接地,所述第三开关管的使能端用于接入所述LLC谐振电路的所述输入电压。
6.根据权利要求5所述的调压电路,其特征在于,所述控制电路包括第一电阻,所述第一开关管的输入端经所述第一电阻接入所述VCC电源。
7.根据权利要求5所述的调压电路,其特征在于,所述控制电路包括第二电阻以及第三电阻,所述第二开关管的输出端经所述第二电阻与所述第一开关管的使能端相连,且所述第二开关管的输出端经所述第二电阻以及所述第三电阻接地。
8.根据权利要求5所述的调压电路,其特征在于,所述控制电路包括第四电阻以及第五电阻,所述第二开关管的使能端以及所述第三开关管的输入端均经所述第四电阻接入所述VCC电源,所述第二开关管的使能端以及所述第三开关管的输入端经所述第五电阻接地。
9.根据权利要求5所述的调压电路,其特征在于,所述控制电路包括第六电阻以及第七电阻,所述LLC谐振电路的输入电压经所述第六电阻与所述第三开关管的使能端相连,所述LLC谐振电路的所述输入电压经所述第六电阻以及所述第七电阻接地。
10.一种LLC谐振电路,其特征在于,包括根据权利要求1至9任意一项所述的调压电路。
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CN202220240020.6U CN217335439U (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 调压电路及llc谐振电路 |
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