一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路，包括左右对称的Va侧电路和Vb侧电路。本发明专利技术的有益效果是：1、本发明专利技术在双向DC/DC变换，采用LLC拓扑进行双向变换下，能够双向变换情况下都能对电流过零点判断，增加滤除第一个过零点的误判，同时利用PWM控制，改善整流副边侧在处于感性区域容性区整流管的开关特性以及，MOS体二极管反向恢复造成的影响，与传统的同步整流IC来控制而言，更适合应用于高低压场合，其应用范围更广。在实现双向DC/DC防反灌的同时，又可利用其电流检测实现死区时间的调节，这解决LLC极限条件下可能实现不了ZVS软开关问题，提高了电路效率，改善了电路EMC，电路可靠性也大大提高了。

Converter control circuit with bidirectional synchronous rectification and dead time self-adjusting

The invention discloses a converter control circuit with bidirectional synchronous rectification and dead time self-adjusting, which comprises a symmetrical Va side circuit and a Vb side circuit. The beneficial effect of the invention is: 1, the invention transforms in bidirectional DC/DC, using LLC topology for bidirectional transform, can judge the current zero crossing of the Bidirectional Transformation circumstances can increase, the first filter with zero false positives, while using PWM control, improve the secondary side rectifier in inductive capacitive rectifier area the switching characteristics of MOS tube and body diode reverse recovery effect, and the traditional synchronous rectifier IC control, more suitable for high voltage applications, its wider application. In the realization of bidirectional DC/DC anti irrigation at the same time, but also can adjust the current detected by the dead time, this solution can achieve ZVS soft switching LLC problems may limit conditions, improve the efficiency of the circuit, improves the circuit EMC circuit reliability is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路
本专利技术涉及一种变换器控制电路，具体是一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路。
技术介绍
DC/DC变换器作为实现不同直流电压的转换，一般传统的DC/DC变换器为单向转换以及非隔离的BUCK-BOOST拓扑的DC/DC变换。现为满足储能，能源的充分利用。在车载以及，电池化成方面，DC/DC双向变换已经迫切需要，传统的非隔离型DC/DC变换器，由于不具备电气隔离在安全方面存在隐患，故隔离型DC/DC双向变换器成为主要研究对象。DC/DC变换器中以LLC拓扑最为优先，LLC拓扑有着几乎全范围内能实现ZVS，并在f＜fr(谐振频率)副边整流管能实现ZCS，其控制方式为PFM，作为天生的抖频模式，可改善电路的EMC。如图1为传统全桥LLCDC/DC变换器，为单向的二极管整流方式。如图2所示，为LLCDC/DC变换器同步整流。传统的二极管整流，在低压大电流输出情况下，二极管的导通损耗占的比例大，使得电路效率难以调整，损耗的增加又带来了散热难度，需要增加相应的散热措施，增加了散热成本，模块化体积也难以做小，并降低了电路可靠性，同时实现不了DC/DC双向变换的功能。DC/DC变换器若采用同步整流，则可减少整流管带来的导通损耗，提高了电路效率，散热成本降低，电路功率密度也可做高，同时还能实现DC/DC双向变换功能。LLCDC/DC变换器同步整流，其带来了一些问题如在f＜fr，以及P＜Po(额定功率)条件下，同步整流技术会带来电流反灌问题。电流反灌问题会使得，副边管子关断时出现Vds尖峰应力以及副边关断损耗增加，同时耦合至原边使得原边通过体二极管电流回馈，原边管子体二极管的反向恢复可能会造成原边管子互通瞬间短路，这可能造成原边管子损坏。这大大降低了电路可靠性，防反灌技术必须实现。图2为一般的LLCDC/DC同步整流简构图。图2，是LLCDC/DC变换器同步整流框图，包含了采用同步整流IC方案以及利用采集副边电流，对电流进行采样，检测电流过零点，来实现同步整流技术。对于传统的LLCDC/DC变换同步整流在低压态下，大都使用同步整流IC技术来实现，其简单可靠。如果在DC/DC变换中两边都存在高压情况时，传统的同步整流IC技术已经不适合应用到这上面，故采用检测电流的方式，进行同步整流控制，使用DSP软件逻辑控制，控制灵活。对于双向DC/DC变换同步整流，利用电流采样进行电流过零检测，其需要有相应的控制信号进行双向工作的判别，同时需要添加相应的逻辑控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路，包括左右对称的Va侧电路和Vb侧电路，所述Va侧电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，Vb侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压Va，MOS管Q1的漏极连接电容Cr和MOS管Q3的漏极，MOS管Q2的源极连接变压器T1的绕组LM和MOS管Q4的漏极，MOS管Q1的栅极连接MOS管Q4的栅极和驱动信号Vg11/Vg110，MOS管Q2的栅极连接MOS管Q3的栅极和驱动信号Vg22/Vg220，电容Cr的另一端连接电感Lr，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压Va，MOS管Q5的漏极连接电容Cb和MOS管Q6的漏极，MOS管Q6的源极连接变压器T1，MOS管Q5的栅极连接MOS管Q8的栅极和驱动信号Vg33/Vg331，MOS管Q6的栅极连接MOS管Q7的栅极和驱动信号Vg44/Vg441，MOS管Q3的源极连接电容Ca的另一端、MOS管Q4的源极和电阻R1，电阻R1的另一端连接比较器U1D的同相输入端，比较器U1D的反相输入端通过电阻R2接地，比较器U1D的输出端连接二极管D11、电阻R18和电阻R4，电阻R18的另一端连接三极管Q1的发射极和比较器U4的反相输入端，比较器U4的输出端连接电阻R14和DSP，二极管D11的阴极连接信号Vs11，DSP输出的Vs22信号连接比较器U1的反相输入端和二极管D13的阴极，比较器U1的同相输入端连接电阻R6，比较器U1的输出端连接与门A3的一个输入端和与门A5的一个输入端，与门A3的另一个输入端连接DSP，与门A3的输出端连接与门A4的一个输入端，与门A4的另一个输入端连接与门A6的一个输入端和三极管Q1的基极，与门A4的输出端连接二极管D66的阳极，二极管D66的阴极连接驱动信号Vg33，与门A6的输出端连接二极管D122的阳极，二极管D122的阴极连接驱动信号Vg44，与门A6的另一个输入端连接与门A5的输出端，与门A5的另一个输入端连接DSP，二极管D13的阳极连接电容C1、电容C2、电阻R5和二极管D12的阴极，电容C1的另一端连接二极管D18的阴极和二极管D19的阴极，二极管D18的阳极连接二极管D118的阳极和DSP，二极管D118的阴极连接驱动信号Vg110。作为本专利技术再进一步的方案：所述三极管Q1均为P型三极管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术在双向DC/DC变换，采用LLC拓扑进行双向变换下，能够双向变换情况下都能对电流过零点判断，增加滤除第一个过零点的误判，同时利用PWM控制，改善整流副边侧在处于感性区域容性区整流管的开关特性以及，MOS体二极管反向恢复造成的影响，与传统的同步整流IC来控制而言，更适合应用于高低压场合，其应用范围更广。在实现双向DC/DC防反灌的同时，又可利用其电流检测实现死区时间的调节，这解决LLC极限条件下可能实现不了ZVS软开关问题，提高了电路效率，改善了电路EMC，电路可靠性也大大提高了。2、针对同样通过检测电流实现同步整流反灌问题，着增加了PWM消隐电路滤除第一个零点带来的误判，同时专利技术一种原副边驱动时间上错开一小段时间t，用来防止消隐时间内带来的电流反灌。其能在电流检测防反灌技术上做到更好的保护管子不受损坏，大大提高了电路的可靠性。附图说明图1为现有技术1的电路图。图2为现有技术2的电路图。图3为本专利技术的电路图。图4为本专利技术Va-Vb工作模式的DSP波形图。图5为本专利技术Vb-Va工作模式的DSP波形图。图6为本专利技术一种实施例的电路图。图7为本专利技术实施例Va-Vb工作模式的DSP波形图。图8为本专利技术实施例Vb-Va工作模式的DSP波形图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～8，本专利技术实施例中，本专利技术提出一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路，包括左右对称的Va侧电路和Vb侧电路，所述Va侧电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，Vb侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路，包括左右对称的Va侧电路和Vb侧电路，其特征在于，所述Va侧电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，Vb侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压Va，MOS管Q1的漏极连接电容Cr和MOS管Q3的漏极，MOS管Q2的源极连接变压器T1的绕组LM和MOS管Q4的漏极，MOS管Q1的栅极连接MOS管Q4的栅极和驱动信号Vg11/Vg110，MOS管Q2的栅极连接MOS管Q3的栅极和驱动信号Vg22/Vg220，电容Cr的另一端连接电感Lr，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压Va，MOS管Q5的漏极连接电容Cb和MOS管Q6的漏极，MOS管Q6的源极连接变压器T1，MOS管Q5的栅极连接MOS管Q8的栅极和驱动信号Vg33/Vg331，MOS管Q6的栅极连接MOS管Q7的栅极和驱动信号Vg44/Vg441，MOS管Q3的源极连接电容Ca的另一端、MOS管Q4的源极和电阻R1，电阻R1的另一端连接比较器U1D的同相输入端，比较器U1D的反相输入端通过电阻R2接地，比较器U1D的输出端连接二极管D11、电阻R18和电阻R4，电阻R18的另一端连接三极管Q1的发射极和比较器U4的反相输入端，比较器U4的输出端连接电阻R14和DSP，二极管D11的阴极连接信号Vs11，DSP输出的Vs22信号连接比较器U1的反相输入端和二极管D13的阴极，比较器U1的同相输入端连接电阻R6，比较器U1的输出端连接与门A3的一个输入端和与门A5的一个输入端，与门A3的另一个输入端连接DSP，与门A3的输出端连接与门A4的一个输入端，与门A4的另一个输入端连接与门A6的一个输入端和三极管Q1的基极，与门A4的输出端连接二极管D66的阳极，二极管D66的阴极连接驱动信号Vg33，与门A6的输出端连接二极管D122的阳极，二极管D122的阴极连接驱动信号Vg44，与门A6的另一个输入端连接与门A5的输出端，与门A5的另一个输入端连接DSP，二极管D13的阳极连接电容C1、电容C2、电阻R5和二极管D12的阴极，电容C1的另一端连接二极管D18的阴极和二极管D19的阴极，二极管D18的阳极连接二极管D118的阳极和DSP，二极管D118的阴极连接驱动信号Vg110。...

【技术特征摘要】
1.一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器控制电路，包括左右对称的Va侧电路和Vb侧电路，其特征在于，所述Va侧电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，Vb侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压Va，MOS管Q1的漏极连接电容Cr和MOS管Q3的漏极，MOS管Q2的源极连接变压器T1的绕组LM和MOS管Q4的漏极，MOS管Q1的栅极连接MOS管Q4的栅极和驱动信号Vg11/Vg110，MOS管Q2的栅极连接MOS管Q3的栅极和驱动信号Vg22/Vg220，电容Cr的另一端连接电感Lr，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压Va，MOS管Q5的漏极连接电容Cb和MOS管Q6的漏极，MOS管Q6的源极连接变压器T1，MOS管Q5的栅极连接MOS管Q8的栅极和驱动信号Vg33/Vg331，MOS管Q6的栅极连接MOS管Q7的栅极和驱动信号Vg44/Vg441，MOS管Q3的源极连接电容Ca的另一端、MOS管Q4的源极和电阻R1，电阻R1的另一端连接比较器U1D的同相输入端，比较器U1D的反相输入端通过电阻R2接地，比较器U1D的输出端连接二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，朱建国，李晨光，
申请(专利权)人：深圳市永联科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44