本发明专利技术公开了一种LLC谐振变换器变频控制方法及其装置，根据基准电压Vref和输出电压经过误差放大器后生成的控制电压与输入电压和输出电压经过受控积分器得到的信号进行比较，控制LLC谐振变换器开关管的导通和关断。与电压型、电流型和电荷型PFM控制LLC谐振变换器相比，本发明专利技术具有控制回路简单，稳定性好，可靠性高，抗干扰能力强，输入、负载瞬态响应速度快等优点，可用于控制多种LLC谐振变换器，诸如：不对称半桥LLC谐振变换器，对称半桥LLC谐振变换器，对称谐振电容半桥LLC谐振变换器等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子设备，尤其是一种LLC谐振变换器的控制方法及其装置。
技术介绍
近年来，高频化、高效率和高功率密度已成为开关电源的一种发展趋势。对于传统基于脉冲宽度调制(pulse width modulat1n, PffM)的变换器，开关器件工作在硬开关状态，随着开关频率的提高，开关损耗会急剧增加，使得变换器效率降低，这限制了开关频率和功率密度的进一步提高。谐振变换器利用谐振元件使开关电压或者电流周期性地过零点，从而实现零电压开关(zero voltage switch，ZVS)或零电流开关(zero currentswitch，ZCS)，减小了开关损耗。LLC谐振变换器兼具串联谐振变换器与并联谐振变换器的优点，在宽输入范围和全负载范围内，能实现开关管的ZVS和次级整流二极管的ZCS，有效地解决了提高开关频率后带来的开关损耗难题。目前LLC谐振变换器主要采用PffM和脉冲频率调制(pulse frequencymodulat1n, PFM)技术。PffM调制是将变换器输出电压或电流与基准电压进行比较，得到的误差信号经过误差放大器补偿后生成控制电压，并将控制电压与固定频率的锯齿波进行比较，获得高、低电平的脉冲控制信号，再通过驱动电路控制开关管的导通和关断，实现开关变换器输出电压的调节。PWM调制结构简单，但因采用固定频率的锯齿波作为调制波，具有输入瞬态响应慢、负载瞬态响应慢等缺点。与含有固定频率锯齿波的PWM调制技术相比，PFM控制的LLC谐振开关变换器，开关频率可以调节，具有输入瞬态响应快，负载瞬态响应快等特点。电压型、电流型和电荷型PFM控制LLC谐振变换器是较为常见的LLC谐振变换器PFM控制技术。电压型PFM控制LLC谐振变换器中包含压控振荡器，控制环路由单电压环组成，动态响应速度较慢；电流型和电荷型PFM控制LLC谐振变换器通过采样初级谐振电感电流再经过整流电路将交流信号转化为直流信号，控制电路的结构复杂，变换器的体积大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种LLC谐振变换器的控制方法，使之克服现有的LLC谐振变换器控制技术的缺点，电路结构简单，且具有很好的瞬态响应，适用于多种拓扑结构的LLC谐振变换器。本专利技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是:LLC谐振变换器变频控制方法，在LLC谐振变换器中获得更为良好的瞬态响应，包含如下手段:在每个开关周期内，检测输出电压，得到信号Vcis,检测输入电压，得到信号Vls;将V μ和电压基准值V 送入误差放大器产生控制信号V。;将V μ和V ls送入受控积分器产生信号V 3;将V。和V 3同时送入比较器生成信号Vp，将Vp送入到逻辑电路，控制受控积分器的复位以及变换器开关管的导通和关断。本专利技术同时提供一种实现上述LLC谐振变换器变频控制方法的装置，由第一电压检测电路VS1、第二电压检测电路VS2、误差放大器EA、受控积分器I C、比较器CMP、逻辑电路LC、第一驱动电路DRl以及第二驱动电路DR2组成；第一电压检测电路VSl与误差放大器EA相连；第一电压检测电路VSl和第二电压检测电路VS2与受控积分器IC相连；误差放大器EA和受控积分电路IC的输出端连接在比较器CMP的输入端，比较器CMP的输出端与逻辑电路LC的输入端相连，逻辑电路LC的输出端分别连接受控积分器1C、第一驱动电路DRl和第二驱动电路DR2。本专利技术所述的装置中，所述的逻辑电路LC由D触发器，延时器TL，与门AND，同或门NOR以及异或门XOR组成山触发器的输出端连接至延时器TL的输入端；D触发器与延时器TL的输出端和与门AND的输入端相连，D触发器与延时器TL的输出端和同或门NOR的输入端相连，D触发器与延时器TL的输出端和异或门XOR的输入端相连。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:—、本专利技术为LLC谐振变换器提供了一种简单可靠的控制方法，相比于传统的PFM控制LLC谐振变换器，简化了控制环路的设计，控制电路结构更简单，稳定性更好，可靠性更尚。二、本专利技术的LLC谐振变换器在负载发生改变时，能够快速调节开关管的导通和关断，负载瞬态响应性能尚，系统稳定性好。三、本专利技术的LLC谐振变换器在输入电压发生改变时，能够快速调节开关管的导通和关断，输入瞬态响应性能高，稳定性能好。下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。【附图说明】图1为本专利技术实施例一控制方法的电路结构框图。图2为本专利技术实施例一的逻辑电路LC的电路结构框图。图3为本专利技术实施例一的电路结构框图。图4为本专利技术实施例一中，信号Vs，控制信号V。，励磁电流L，谐振电流U，驱动信号VG1，驱动信号VG2及信号CC之间的关系不意图。图5为本专利技术实施例一和电压型、电流型以及电荷型PFM控制的LLC谐振变换器在负载突变时输出电压的时域仿真波形。图6为本专利技术实施例一和电压型、电流型以及电荷型PFM控制的LLC谐振变换器在输入电压突变时输出电压的时域仿真波形。图7为本专利技术实施例二的电路结构框图。图5中:(a)为本专利技术实施例一和电压型、电流型以及电荷型PFM控制LLC谐振变换器在负载增加时输出电压的时域仿真波形；(b)本专利技术实施例一和电压型、电流型以及电荷型PFM控制LLC谐振变换器在负载减小时输出电压的时域仿真波形。图6中:(a)为本专利技术实施例一和电压型、电流型以及电荷型PFM控制LLC谐振变换器在输入电压增加时输出电压的时域仿真波形；(b)本专利技术实施例一和电压型、电流型以及电荷型PFM控制LLC谐振变换器在输入电压减小时输出电压的时域仿真波形。【具体实施方式】下面通过具体的实例并结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。实施例一:图1示出，本专利技术的一种【具体实施方式】为:LLC谐振变换器TD变频控制方法及其装置，其装置主要由第一电压检测电路VSl、第二电压检测电路VS2、误差放大器EA、受控积分器1C、比较器CMP、逻辑电路LC、第一驱动电路DRl以及第二驱动电路DR2组成。第一电压检测电路VSl用于获取输出电压信息，得到信号Vcis，第二电压检测电路VS2用于获取输入电压信息，得到信号Vls，误差放大器EA用于产生控制电压V。，受控积分器IC用于产生信号\，比较器CMP用于产生信号Vp，逻辑电路用于产生脉冲信号CC、VGJP VG2，信号CC用于控制可控积分器IC的复位，信号VGpVG^由驱动电路DR 1、DR2，控制LLC谐振变换器TD开关管的导通和关断。图2示出，本例的逻辑电路LC的组成方式:由D触发器，延时器TL，与门AND，同或门NOR以及异或门XOR组成山触发器的输出端连接至延时器TL的输入端；D触发器与延时器TL的输出端和与门AND的输入端相连，D触发器与延时器TL的输出端和同或门NOR的输当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LLC谐振变换器变频控制方法，在LLC谐振变换器中获得更为良好的瞬态响应,其特征在于：在每个开关周期内，检测输出电压，得到信号Vos，检测输入电压，得到信号Vis；将Vos和电压基准值Vref送入误差放大器产生控制信号Vc；将Vos和Vis送入受控积分器产生信号Vs；将Vc和Vs同时送入比较器生成信号Vp，将Vp送入到逻辑电路，控制受控积分器的复位以及变换器开关管的导通和关断。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周国华，周述晗，刘啸天，冷敏瑞，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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