CN219740205U - 一种谐振变换器及开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种谐振变换器及开关电源，其中，包括：谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号；控制信号生成电路基于谐振电压信号生成控制信号；第一三极管的集电极连接辅助电源，第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；第二三极管的基极基于目标控制信号调整第二三极管的集电极电流；第一三极管的基极基于第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整第一三极管发射极输出的驱动电压，驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过开关管的源极和漏极的电流进行调整。该谐振变换器通过两个三极管将驱动电压反馈到开关管的栅极，对谐振变换器的启动电流形成闭环调节，提高谐振变换器在启动时的可靠性。

Description

一种谐振变换器及开关电源

技术领域

本申请涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种谐振变换器及开关电源。

背景技术

LLC谐振变换器开环工作于谐振点，即直流变换器(DCX)模式，谐振网络的增益在谐振点fr附近，随频率的变化的影响相对较小。在品质因数Q一定时，励磁电感Lm与谐振电感Lr比值K越大，在谐振点fr附近的增益变化就越平坦。

在设计LLC时，为了能工作于DCX模式，通常取励磁电感Lm和谐振电感Lr的比值K较大的参数，这会导致Lr感量较小，谐振电容Cr取值较大，这种情况下，在谐振变换器启动瞬间功率器件工作时会承受较大的电流冲击，可靠性较差，甚至会导致炸管。

实用新型内容

为了解决开环谐振变换器的安全启动问题，本申请提供了一种谐振变换器及开关电源。

第一方面，本申请提供了一种谐振变换器启动控制方法，所述方法包括：

谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号；

控制信号生成电路对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号；所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压；开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极连接辅助电源，所述第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；

所述第二三极管的基极基于所述目标控制信号调整所述第二三极管的集电极电流；所述第一三极管的基极基于所述第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整所述第一三极管发射极输出的驱动电压，所述驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过所述开关管的源极和漏极的电流进行调整；

可选地，所述谐振采样电路包括谐振腔电流采集单元和谐振腔电流转换单元，所述谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号，包括：

所述谐振腔电流采集单元采集谐振回路的电流信号；

所述谐振腔电流转换单元对所述电流信号进行电流转换，得到所述谐振电压信号；

可选地，所述控制信号生成电路至少包括信号比较电路，所述控制信号生成电路对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，包括：

获取基准电压；

将所述基准电压和所述谐振电压信号输入到所述信号比较电路中；

对所述基准电压和所述谐振电压信号进行对比，得到电压对比结果；

基于所述电压对比结果，对所述信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到所述目标控制信号；

可选地，所述目标控制信号包括第一目标控制信号和第二目标控制信号，所述基于所述电压对比结果，对所述信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到所述目标控制信号，包括：

在所述电压对比结果指示所述谐振电压信号大于所述基准电压的情况下，对所述信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到第一目标控制信号，所述第一目标控制信号用于控制开关管驱动电路输出的驱动电压降低；

在所述电压对比结果指示所述谐振电压信号小于所述基准电压的情况下，对所述信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到第二目标控制信号，所述第二目标控制信号用于控制开关管驱动电路输出的驱动电压升高；

可选地，所述驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述开关管的导通电阻，控制流过所述开关管的源极和漏极的电流。

第二方面，本申请提供了一种谐振变换器，所述谐振变换器至少包括谐振回路、谐振采样电路、控制信号生成电路和开关管驱动电路；所述谐振回路包括励磁电感、谐振电感、谐振电容和开关管；所述开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极连接辅助电源，所述第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；

所述谐振采样电路串接于所述励磁电感和所述谐振电容之间，用于采集谐振回路的谐振电压信号，所述谐振采样电路的采样输出端连接所述控制信号生成电路的第一输入端；

所述控制信号生成电路的输出端连接所述开关管驱动电路的输入端，所述控制信号生成电路用于对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号；所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压；

所述第二三极管的基极连接所述开关管驱动电路的输入端，所述开关管连接所述开关管驱动电路的输出端，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极；所述第二三极管的基极基于所述目标控制信号调整所述第二三极管的集电极电流；所述第一三极管的基极基于所述第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整所述第一三极管发射极输出的驱动电压；所述开关管驱动电路的输出端连接所述开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过所述开关管的源极和漏极的电流进行调整；

可选地，所述谐振采样电路包括谐振腔电流采集单元和谐振腔电流转换单元；

所述谐振腔电流采集单元串接于所述励磁电感和所述谐振电容之间；所述谐振腔电流采集单元的采样输出端连接所述谐振腔电流转换单元的输入端，所述谐振腔电流转换单元的输出端连接所述控制信号生成电路的第一输入端；

所述谐振腔电流采集单元包括电流互感器、采样电阻、霍尔传感器、电流传感器、电流采样芯片、模拟数字转换器和运算放大器中的任意一种；

可选地，所述谐振腔电流采集单元包括电流互感器；所述谐振腔电流转换单元包括第一二极管和转换电阻；

所述电流互感器原边第一端连接所述励磁电感，所述电流互感器原边第二端连接所述谐振电容的第一端；

所述电流互感器副边第一端连接所述第一二极管的阳极，所述电流互感器副边第二端连接所述转换电阻的第一端，所述转换电阻的第二端连接所述第一二极管的阴极，所述转换电阻的第二端和所述第一二极管的阴极作为所述谐振腔电流转换单元的输出端；

可选地，所述控制信号生成电路包括信号比较电路和保护单元；

所述信号比较电路的第一端连接谐振腔电流转换单元的输出端，所述信号比较电路的第二端连接基准电压，所述信号比较电路的输出端连接所述开关管驱动电路的输入端；

所述保护单元串接于所述信号比较电路的第二端和所述信号比较电路的输出端之间；

所述信号比较电路包括误差放大器、三极管、单片机、微控制单元和数字信号处理器中的任意一种；

可选地，所述信号比较电路包括误差放大器；所述保护单元包括第一电容和第一电阻；

所述误差放大器的同相输入端连接所述谐振腔电流转换单元的输出端，所述误差放大器的反相输入端连接所述基准电压、所述第一电容的第一端和所述第一电阻的第一端；所述误差放大器的输出端连接所述第一电容的第二端和所述第一电阻的第二端；所述误差放大器的输出端、所述第一电容的第二端和所述第一电阻的第二端共同作为所述控制信号生成电路的输出端；

可选地，所述开关管驱动电路还包括：第二电阻和第二二极管；

所述第二三极管的基极作为所述开关管驱动电路的输入端，连接所述控制信号生成电路的输出端；

所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极、所述第二电阻的第一端和所述第二二极管的阴极；

所述第二三极管的发射极连接所述开关管的源极；

所述第一三极管的集电极连接辅助电源和所述第二电阻的第二端；所述第一三极管的发射极连接所述第二二极管的阳极，所述第一三极管的发射极和所述第二二极管的阳极共同作为所述开关管驱动电路的输出端；

可选地，所述开关管驱动电路还包括第二电容；

所述第二电容的第一端连接所述辅助电源，所述第二电容的第二端连接所述第二三极管的发射极；

可选地，所述开关管驱动电路还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端作为所述开关管驱动电路的输入端，连接所述控制信号生成电路的输出端；

所述第三电阻的第二端连接所述第二三极管的基极；

可选地，所述开关管包括第一开关管和第二开关管；

所述开关管驱动电路的输出端连接所述第一开关管的栅极，和/或，所述开关管驱动电路的输出端连接所述第二开关管的栅极。

第三方面，本申请提供了一种开关电源，所述开关电源包括第二方面任一所述的谐振变换器。

第四方面，本申请提供了一种谐振变换器启动控制装置，所述装置包括：

谐振回路采样模块，用于采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号；

控制信号生成模块，用于对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号；所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压；开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极连接辅助电源，所述第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；

开关管驱动模块，用于所述第二三极管的基极基于所述目标控制信号调整所述第二三极管的集电极电流；所述第一三极管的基极基于所述第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整所述第一三极管发射极输出的驱动电压，所述驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过所述开关管的源极和漏极的电流进行调整。

第五方面，本申请提供了一种电子装置，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项实施例所述的谐振变换器启动控制方法的步骤。

第六方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项实施例所述的谐振变换器启动控制方法的步骤。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该方法，包括：谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号；控制信号生成电路对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号；所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压；开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极连接辅助电源，所述第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；所述第二三极管的基极基于所述目标控制信号调整所述第二三极管的集电极电流；所述第一三极管的基极基于所述第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整所述第一三极管发射极输出的驱动电压，所述驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过所述开关管的源极和漏极的电流进行调整。该方法，通过开关管驱动电路中的两个三极管将驱动电压反馈到开关管的栅极，对谐振变换器的启动电流形成闭环调节，在不影响谐振变换器性能的前提下，提高谐振变换器在启动时的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请一个实施例提供的一种谐振变换器启动控制方法的系统架构图；

图2为本申请一个实施例提供的一种谐振变换器的结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的一种谐振变换器启动控制方法的流程示意图；

图4为本申请一个实施例提供的一种谐振变换器启动控制装置的结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的一种电子装置的结构示意图。

附图标记如下：

101-谐振回路；102-谐振采样电路；103-控制信号生成电路；104-开关管驱动电路；

Lr-谐振电感；Lm-励磁电感；Cr-谐振电容；Q1-第一三极管；Q2-第二三极管；Q3-第一开关管；Q4-第二开关管；CT1-电流互感器；U1-误差放大器；Aux-辅助电源；C1-第一电容；C2-第二电容；C3-第三电容；Co-输出电容；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；D4-第四二极管；D5-第五二极管；D6-第六二极管；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；Rs-转换电阻。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请第一实施例提供了一种谐振变换器，该谐振变换器可以是如图1所示的系统架构。谐振变换器至少包括谐振回路101、谐振采样电路102、控制信号生成电路103和开关管驱动电路104。谐振采样电路102采集谐振回路101的信号，得到谐振电压信号，控制信号生成电路103对谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，目标控制信号用于调整开关管驱动电路104输出的驱动电压，通过调整作用于谐振变换器开关管栅极的驱动电压，可以对流过开关管的源极和漏极的电流进行调整。

本实施例中，在启动时使功率器件工作于线性区，通过谐振采样电路102采样，经控制信号生成电路103调整LLC半桥开关管的Vgs驱动电压的大小，进而调整开关管的导通电阻Rdson，形成闭环调整谐振腔的电流大小，可以在谐振变换器启动电流超过电流安全阈值时闭环调节其启动电流，从而避免启动电流过大烧毁元器件，解决了谐振变换器的安全启动问题。

在一个具体地实施例中，谐振变换器可以如图2所示，其中包括一个典型的半桥DCX_LLC电路。其中，谐振回路101包括励磁电感Lm、谐振电感Lr、谐振电容Cr和开关管，开关管驱动电路104至少包括第一三极管Q1和第二三极管Q2。

连接关系如下：

第一三极管Q1的集电极连接辅助电源Aux，第一三极管Q1的发射极连接开关管驱动电路104的输出端(即Vgs)。

谐振采样电路102串接于励磁电感Lm和谐振电容Cr之间，用于采集谐振回路101的谐振电压信号，谐振采样电路102的采样输出端连接控制信号生成电路103的第一输入端，控制信号生成电路103的输出端连接开关管驱动电路104的输入端，控制信号生成电路103用于对谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，目标控制信号用于调整开关管驱动电路104输出的驱动电压，第二三极管Q2的基极基于控制信号调整第二三极管Q2的集电极电流，第一三极管Q1的基极基于第二三极管Q2的集电极电流和辅助电源Aux，调整第一三极管Q1发射极输出的驱动电压，开关管驱动电路104的输出端连接开关管的栅极，通过调整驱动电压，以对流过开关管的源极和漏极的电流进行调整，流过开关管的源极和漏极的电流也可称为谐振腔的电流。

应当可以理解，图2中出现的两个Vgs相互连接或者理解为同一位置，三个A的位置也为同一位置。

需要说明的是，开关管可以包括第一开关管Q3和第二开关管Q4。开关管驱动电路104的输出端Vgs可以连接第一开关管Q3的栅极，也可以连接第二开关管Q4的栅极，或者同时连接第一开关管Q3和第二开关管Q4的栅极，以对谐振腔的电流进行控制。

当然，开关管驱动电路104还可以包括：第二电阻R2和第二二极管D2。

其中，第二三极管Q2的基极作为开关管驱动电路104的输入端，连接控制信号生成电路103的输出端，第二三极管Q2的集电极连接第一三极管Q1的基极、第二电阻R2的第一端和第二二极管D2的阴极，第二三极管Q2的发射极连接开关管的源极，第一三极管Q1的集电极连接辅助电源Aux和第二电阻R2的第二端，第一三极管Q1的发射极连接第二二极管D2的阳极，第一三极管Q1的发射极和第二二极管D2的阳极共同作为开关管驱动电路104的输出端。

一个实施例中，为提高开关管驱动电路的安全性，开关管驱动电路104还可以包括第二电容C2和第三电阻R3。

第二电容C2的第一端连接辅助电源Aux，第二电容C2的第二端连接第二三极管Q2的发射极。第三电阻R3的第一端作为开关管驱动电路104的输入端，连接控制信号生成电路103的输出端，第三电阻R3的第二端连接第二三极管Q2的基极。

一个实施例中，谐振采样电路101包括谐振腔电流采集单元和谐振腔电流转换单元。

谐振腔电流采集单元串接于励磁电感Lm和谐振电容Cr之间，谐振腔电流采集单元的采样输出端连接谐振腔电流转换单元的输入端，谐振腔电流转换单元的输出端连接控制信号生成电路的第一输入端。

谐振腔电流采集单元的具体形式不作限制，只要能完成电流采样功能的器件均可，比如，可以是电流互感器、采样电阻、霍尔传感器、电流传感器、电流采样芯片、模拟数字转换器(analog to digital converter，简称ADC)、运算放大器等。

以谐振腔电流采集单元为电流互感器举例对连接关系说明，谐振腔电流转换单元可以包括第一二极管D1和转换电阻Rs。

连接关系如下：电流互感器CT1原边第一端连接励磁电感Lm，电流互感器CT1原边第二端连接谐振电容Cr的第一端，电流互感器CT1副边第一端连接第一二极管D1的阳极，电流互感器CT1副边第二端连接转换电阻Rs的第一端，转换电阻Rs的第二端连接第一二极管D1的阴极，转换电阻Rs的第二端和第一二极管D1的阴极作为谐振腔电流转换单元的输出端。

本实施例中，不需要额外增加采集电压的结构，通过谐振腔电流采集单元进行电流采样，再通过谐振腔电流转换单元得到谐振电压信号，从而降低了电路的复杂度。

一个实施例中，控制信号生成电路103包括信号比较电路和保护单元。信号比较电路的第一端连接谐振腔电流转换单元的输出端，信号比较电路的第二端连接基准电压，信号比较电路的输出端连接开关管驱动电路的输入端，保护单元串接于信号比较电路的第二端和信号比较电路的输出端之间。

信号比较电路的具体形式不作限制，只要能完成信号的比较和输出即可，比如，信号比较电路可以是误差放大器、三极管、单片机、微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)等器件。

以信号比较电路为误差放大器举例对连接关系进行说明，保护单元可以包括第一电容C1和第一电阻R1。

连接关系如下：误差放大器U1的同相输入端连接谐振腔电流转换单元的输出端，误差放大器U1的反相输入端连接基准电压Vref、第一电容C1的第一端和第一电阻R1的第一端，误差放大器U1的输出端连接第一电容C1的第二端和第一电阻R1的第二端，误差放大器U1的输出端、第一电容C1的第二端和第一电阻R1的第二端共同作为控制信号生成电路的输出端，可以通过R3连接Q2的基极。

其中，可以根据具体电路结构中器件的参数确定实际选用的基准电压Vref，不作限制。

以上各个所述的实施例中，具体的控制原理如下：

辅助电源AUX经Q1转换提供Q3(或者Q4)的Vgs驱动电压。

R2一端与AUX相连，一端与Q1基极相连，提供Q1的基极偏置电流，电流互感器CT1为谐振腔电流采样器件，经D1、Rs后转换成Vcs电压信号，误差放大器U1同相输入端与Vcs相连，反相输入端与基准电压Vref相连，输出端通过一电阻R3接Q2的基极，Q2集电极与Q1基极相连。

当Vcs处的电压超过Vref时，误差放大器U1输出变大，Q2基极注入的电流增大，流过Q2集电极的电流增大，由于R2处电流相对固定，因此注入Q1基极的电流减小，Vgs电压降低，开关管的Rdson变大，流过Q3的电流即谐振腔电流减小；

当Vcs电压低于Vref时，误差放大器U1输出变小，Q2基极注入的电流减小，流过Q2集电极的电流减小，因此注入Q1基极的电流增大，Vgs电压增大，开关管的Rdson变小，流过Q3的电流即谐振腔电流增大。

本实施例中，通过电流互感器CT1采样谐振腔电流(即流过Q1漏源极的电流)，调整Q3 Vgs电压的大小，从而调整谐振腔电流大小，可以在谐振变换器启动电流超过电流安全阈值时闭环调节其启动电流，避免启动电流过大带来的电流冲击，从而可避免烧毁元器件等安全隐患，解决了谐振变换器的安全启动问题，提高了LLC谐振电路的启动稳定性，同时，励磁电感Lm和谐振电感Lr的比值K可以保持一个相对较大的参数，使启动后的谐振变换器可以工作与直流变换器DCX模式，提高了谐振变换器的性能。

基于同一技术构思，本申请第二实施例提供了一种谐振变换器启动控制方法，该方法可以应用于如图1所示的系统架构或者如图2所述的谐振变换器。

本实施例中，一种谐振变换器启动控制方法，如图3，方法包括：

步骤301，谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号。

一个实施例中，谐振采样电路包括谐振腔电流采集单元和谐振腔电流转换单元，谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号，包括：谐振腔电流采集单元采集谐振回路的电流信号；谐振腔电流转换单元对电流信号进行电流转换，得到谐振电压信号。

本实施例中，可以通过电流互感器、采样电阻、霍尔传感器、电流传感器、电流采样芯片、模拟数字转换器或运算放大器等采集谐振回路的电流信号，不作限制，谐振腔电流转换单元可以是由一个二极管和一个转换电阻组成，详见上述实施例中的描述，不再赘述谐振腔电流转换单元的具体连接方式。

本实施例中，不需要额外增加采集电压的结构，通过电流采样和转换电路得到谐振电压信号，从而降低了电路的复杂度。

步骤302，控制信号生成电路对谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压，开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，第一三极管的集电极连接辅助电源，第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端。

一个实施例中，控制信号生成电路至少包括一个可以完成信号的比较和输出的信号比较电路。

控制信号生成电路对谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，包括：获取基准电压；将基准电压和谐振电压信号输入到信号比较电路中；对基准电压和谐振电压信号进行对比，得到电压对比结果；基于电压对比结果，对信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到目标控制信号。

具体地，目标控制信号包括第一目标控制信号和第二目标控制信号，在电压对比结果指示谐振电压信号大于基准电压的情况下，对信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到第一目标控制信号，第一目标控制信号用于控制开关管驱动电路输出的驱动电压降低；在电压对比结果指示谐振电压信号小于基准电压的情况下，对信号比较电路输出端输出的信号进行调整，得到第二目标控制信号，第二目标控制信号用于控制开关管驱动电路输出的驱动电压升高。

本实施例中，信号比较电路可以是误差放大器、三极管、单片机、MCU、DSP等器件，不作限制。

在一个更具体的实施例中，当信号比较电路的功能由误差放大器实现时，控制信号生成电路对谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，包括：获取基准电压，将基准电压输入到误差放大器的反相输入端中，并将谐振电压信号输入到误差放大器的同相输入端中；对基准电压和谐振电压信号进行误差放大处理，得到误差放大器输出端输出的目标控制信号。

更具体地，对基准电压和谐振电压信号进行误差放大处理，得到误差放大器输出端输出的目标控制信号，包括：在谐振电压信号大于基准电压的情况下，对基准电压和谐振电压信号进行误差放大处理，得到第一目标控制信号，第一目标控制信号用于控制开关管驱动电路输出的驱动电压降低；在谐振电压信号小于基准电压的情况下，对基准电压和谐振电压信号进行误差放大处理，得到第二目标控制信号，第二目标控制信号用于控制开关管驱动电路输出的驱动电压升高。

步骤303，第二三极管的基极基于目标控制信号调整第二三极管的集电极电流，第一三极管的基极基于第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整第一三极管发射极输出的驱动电压，驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整驱动电压，以对流过开关管的源极和漏极的电流进行调整。

一个实施例中，驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整开关管的导通电阻，控制流过开关管的源极和漏极的电流。

本实施例中，通过开关管驱动电路中的两个三极管将驱动电压反馈到开关管的栅极，对谐振变换器的启动电流形成闭环调节，在不影响谐振变换器性能的前提下，提高谐振变换器在启动时的可靠性。同时，励磁电感Lm和谐振电感Lr的比值K可以保持一个相对较大的参数，使启动后的谐振变换器可以工作与直流变换器DCX模式，提高了谐振变换器的性能。

基于同一技术构思，本申请第三实施例提供了一种开关电源，所述开关电源包括第一实施例中任一所述的谐振变换器。

基于同一技术构思，本申请第四实施例提供了一种谐振变换器启动控制装置，如图4，所述装置包括：

谐振回路采样模块401，用于采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号；

控制信号生成模块402，用于对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号；所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压；开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极连接辅助电源，所述第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；

开关管驱动模块403，用于所述第二三极管的基极基于所述目标控制信号调整所述第二三极管的集电极电流；所述第一三极管的基极基于所述第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整所述第一三极管发射极输出的驱动电压，所述驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过所述开关管的源极和漏极的电流进行调整。

如图5所示，本申请第五实施例提供了一种电子装置，包括处理器111、通信接口112、存储器113和通信总线114，其中，处理器111，通信接口112，存储器113通过通信总线114完成相互间的通信，

存储器113，用于存放计算机程序；

在一个实施例中，处理器111，用于执行存储器113上所存放的程序时，实现前述任意一个方法实施例提供的谐振变换器启动控制方法，包括：

谐振采样电路采集谐振回路的信号，得到谐振电压信号；

控制信号生成电路对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号；所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压；开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极连接辅助电源，所述第一三极管的发射极连接开关管驱动电路的输出端；

所述第二三极管的基极基于所述目标控制信号调整所述第二三极管的集电极电流；所述第一三极管的基极基于所述第二三极管的集电极电流和辅助电源，调整所述第一三极管发射极输出的驱动电压，所述驱动电压作用于谐振变换器开关管的栅极，通过调整所述驱动电压，以对流过所述开关管的源极和漏极的电流进行调整。

上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本申请第六实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述任意一个方法实施例提供的谐振变换器启动控制方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，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。

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。在描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种谐振变换器，其特征在于，所述谐振变换器至少包括谐振回路、谐振采样电路、控制信号生成电路和开关管驱动电路；所述谐振回路包括励磁电感、谐振电感、谐振电容和开关管；

所述谐振采样电路串接于所述励磁电感和所述谐振电容之间，用于采集谐振回路的谐振电压信号，所述谐振采样电路的采样输出端连接所述控制信号生成电路的第一输入端；

所述开关管驱动电路至少包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的发射极连接所述开关管驱动电路的输出端，所述第二三极管的基极连接所述开关管驱动电路的输入端，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极；

所述控制信号生成电路的输出端连接所述开关管驱动电路的输入端，所述开关管连接所述开关管驱动电路的输出端，所述控制信号生成电路用于对所述谐振电压信号进行信号放大处理，生成目标控制信号，所述目标控制信号用于调整开关管驱动电路输出的驱动电压，所述驱动电压用于调整流过所述开关管的源极和漏极的电流。

2.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述谐振采样电路包括谐振腔电流采集单元和谐振腔电流转换单元；

所述谐振腔电流采集单元串接于所述励磁电感和所述谐振电容之间；所述谐振腔电流采集单元的采样输出端连接所述谐振腔电流转换单元的输入端，所述谐振腔电流转换单元的输出端连接所述控制信号生成电路的第一输入端；

所述谐振腔电流采集单元包括电流互感器、采样电阻、霍尔传感器、电流传感器、电流采样芯片、模拟数字转换器和运算放大器中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的谐振变换器，其特征在于，所述谐振腔电流采集单元包括电流互感器；所述谐振腔电流转换单元包括第一二极管和转换电阻；

所述电流互感器原边第一端连接所述励磁电感，所述电流互感器原边第二端连接所述谐振电容的第一端；

所述电流互感器副边第一端连接所述第一二极管的阳极，所述电流互感器副边第二端连接所述转换电阻的第一端，所述转换电阻的第二端连接所述第一二极管的阴极，所述转换电阻的第二端和所述第一二极管的阴极作为所述谐振腔电流转换单元的输出端。

4.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述控制信号生成电路包括信号比较电路和保护单元；

所述信号比较电路的第一端连接谐振腔电流转换单元的输出端，所述信号比较电路的第二端连接基准电压，所述信号比较电路的输出端连接所述开关管驱动电路的输入端；

所述保护单元串接于所述信号比较电路的第二端和所述信号比较电路的输出端之间；

所述信号比较电路包括误差放大器、三极管、单片机、微控制单元和数字信号处理器中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的谐振变换器，其特征在于，所述信号比较电路包括误差放大器；所述保护单元包括第一电容和第一电阻；

所述误差放大器的同相输入端连接所述谐振腔电流转换单元的输出端，所述误差放大器的反相输入端连接所述基准电压、所述第一电容的第一端和所述第一电阻的第一端；所述误差放大器的输出端连接所述第一电容的第二端和所述第一电阻的第二端；所述误差放大器的输出端、所述第一电容的第二端和所述第一电阻的第二端共同作为所述控制信号生成电路的输出端。

6.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述开关管驱动电路还包括：第二电阻和第二二极管；

所述第二三极管的基极作为所述开关管驱动电路的输入端，连接所述控制信号生成电路的输出端；

所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极、所述第二电阻的第一端和所述第二二极管的阴极；

所述第二三极管的发射极连接所述开关管的源极；

所述第一三极管的集电极连接辅助电源和所述第二电阻的第二端；所述第一三极管的发射极连接所述第二二极管的阳极，所述第一三极管的发射极和所述第二二极管的阳极共同作为所述开关管驱动电路的输出端。

7.根据权利要求6所述的谐振变换器，其特征在于，所述开关管驱动电路还包括第二电容；

所述第二电容的第一端连接所述辅助电源，所述第二电容的第二端连接所述第二三极管的发射极。

8.根据权利要求7所述的谐振变换器，其特征在于，所述开关管驱动电路还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端作为所述开关管驱动电路的输入端，连接所述控制信号生成电路的输出端；

所述第三电阻的第二端连接所述第二三极管的基极。

9.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述开关管包括第一开关管和第二开关管；

所述开关管驱动电路的输出端连接所述第一开关管的栅极，和/或，所述开关管驱动电路的输出端连接所述第二开关管的栅极。

10.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括权利要求1-9任一所述的谐振变换器。