一种LLC谐振直流变换器及其控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种LLC谐振直流变换器及其控制系统，包括电流采样电路和控制模块。通过电流采样电路采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流。控制模块则根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗。通过调节死区时间的大小，降低了桥臂开关的开关损耗，提高了LLC谐振直流变换器的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种LLC谐振直流变换器及其控制系统
本技术涉及直流变换器领域，具体涉及一种LLC谐振直流变换器及其控制系统。
技术介绍
随着新能源产业的发展，充电桩行业的需求日益增加，同时对充电桩功率等级要求日益提高，10KW-20KW直流充电模块已经开始普及开来，在现在的AC/DC直流模块中，DC/DC多采用三电平LLC，三电平LLC直流变换器能够将开关管电压应力降为输入测直流母线(DC700V-850V)的一半，在高压输入情况下选取低压器件，同时LLC三电平谐振变换器既能实现开关管的ZVS(零电压开关),又能实现整流二极管的ZCS(零电流开关),提高变换效率，降低电磁干扰，但当输出电压范围低于设计的谐振点电压时，在开关管的关断时存在比较大的损耗，因为关断时开关管实现是硬开关。因此，现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
本技术主要提供一种LLC谐振直流变换器及其控制系统，以降低桥臂开关的开关损耗。本技术提供一种LLC谐振直流变换器的控制系统，包括：用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；电流采样电路的输入端与LLC谐振直流变换器的LLC谐振腔连接，电流采样电路的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端连接桥臂开关的控制端。所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其中,所述控制模块包括：用于驱动桥臂开关的导通和关断的驱动电路；用于比较所述LLC谐振腔的电流值与预设电流值的大小；在所述LLC谐振腔的电流值大于预设电流值时，通过驱动电路增大第一死区时间和/或增大第三死区时间；在所述LLC谐振腔的电流值小于预设电流值时，通过驱动电路减小第一死区时间和/或减小第三死区时间的控制器；其中，所述预设电流值不低于能实现桥臂开关零电压开关的最小电流值；所述第一死区时间为一个工作周期中第一次出现的死区时间，所述第三死区时间为一个工作周期中第三次出现的死区时间；控制器的输入端为控制模块的输入端，连接电流采样电路的输出端；控制器的输出端连接驱动电路的输入端；驱动电路的输出端为控制模块的输出端，连接桥臂开关的控制端。所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其中，所述LLC谐振直流变换器为三电平LLC谐振直流变换器。所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其中，所述电流采样电路具体用于：在一个工作周期开始后，检测第二桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；和/或，检测第三桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；其中，所述第二桥臂开关为两个上桥臂开关中后关断的那个上桥臂开关，所述第三桥臂开关为两个下桥臂开关中后关断的那个下桥臂开关。本技术提供一种LLC谐振直流变换器，包括：开关桥臂，包括多个桥臂开关；LLC谐振腔；变压器；整流电路；用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；开关桥臂通过LLC谐振腔连接变压器的初级绕组，变压器的次级绕组连接整流电路；电流采样电路的输入端与LLC谐振腔连接，电流采样电路的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端连接开关桥臂。所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述开关桥臂，包括第一桥臂开关、第二桥臂开关、第三桥臂开关和第四桥臂开关；第一桥臂开关和第二桥臂开关为上桥臂开关，在一个工作周期中，第二桥臂开关比第一桥臂开关晚关断；第三桥臂开关和第四桥臂开关为下桥臂开关，在一个工作周期中，第三桥臂开关比第四桥臂开关晚关断。所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述电流采样电路具体用于：在一个工作周期开始后，检测第二桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；和/或，检测第三桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流。所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述控制模块包括：用于驱动各个桥臂开关的导通和关断的驱动电路；用于比较所述LLC谐振腔的电流值与预设电流值的大小；在所述LLC谐振腔的电流值大于预设电流值时，通过驱动电路增大第一死区时间和/或增大第三死区时间；在所述LLC谐振腔的电流值小于预设电流值时，通过驱动电路减小第一死区时间和/或减小第三死区时间的控制器；其中，所述预设电流值不低于能实现第二桥臂开关或第三桥臂开关零电压开关的最小电流值；所述第一死区时间为一个工作周期中从第一桥臂开关关断到第二桥臂开关关断的时间，所述第三死区时间为一个工作周期中从第四桥臂开关关断到第三桥臂开关关断的时间；控制器的输入端为控制模块的输入端，连接电流采样电路的输出端；控制器的输出端连接驱动电路的输入端；驱动电路的输出端为控制模块的输出端，连接各个桥臂开关的控制端。所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述LLC谐振直流变换器为三电平LLC谐振直流变换器。所述的LLC谐振直流变换器，其中，控制器在所述LLC谐振腔的电流值大于预设电流值时，通过驱动电路减小第二死区时间或第四死区时间；所述第二死区时间为从第二桥臂开关关断到第三桥臂开关导通的时间；所述第四死区时间为从第三桥臂开关关断到下一工作周期中第二桥臂开关导通的时间。本技术提供的LLC谐振直流变换器及其控制系统，包括电流采样电路和控制模块。通过电流采样电路采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流。控制模块则根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗。通过调节死区时间的大小，降低了桥臂开关的开关损耗，提高了LLC谐振直流变换器的整体效率。附图说明图1为本技术提供的LLC谐振直流变换器的电路图；图2为本技术提供的LLC谐振直流变换器中，直流输出电路、开关桥臂和LLC谐振腔的电路图；图3为现有的LLC谐振直流变换器中，各个桥臂开关、LLC谐振腔电流和励磁电流的波形图；图4为本技术提供的LLC谐振直流变换器中，控制器的结构框图；图5为本技术提供的LLC谐振直流变换器一实施例中，各个桥臂开关、LLC谐振腔电流和励磁电流的波形图；图6为本技术提供的LLC谐振直流变换器另一实施例中，各个桥臂开关、LLC谐振腔电流和励磁电流的波形图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LLC谐振直流变换器的控制系统，其特征在于,包括：用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；电流采样电路的输入端与LLC谐振直流变换器的LLC谐振腔连接，电流采样电路的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端连接桥臂开关的控制端。

【技术特征摘要】
1.一种LLC谐振直流变换器的控制系统，其特征在于,包括：用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；电流采样电路的输入端与LLC谐振直流变换器的LLC谐振腔连接，电流采样电路的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端连接桥臂开关的控制端。2.如权利要求1所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其特征在于,所述控制模块包括：用于驱动桥臂开关的导通和关断的驱动电路；用于比较所述LLC谐振腔的电流值与预设电流值的大小；在所述LLC谐振腔的电流值大于预设电流值时，通过驱动电路增大第一死区时间和/或增大第三死区时间；在所述LLC谐振腔的电流值小于预设电流值时，通过驱动电路减小第一死区时间和/或减小第三死区时间的控制器；其中，所述预设电流值不低于能实现桥臂开关零电压开关的最小电流值；所述第一死区时间为一个工作周期中第一次出现的死区时间，所述第三死区时间为一个工作周期中第三次出现的死区时间；控制器的输入端为控制模块的输入端，连接电流采样电路的输出端；控制器的输出端连接驱动电路的输入端；驱动电路的输出端为控制模块的输出端，连接桥臂开关的控制端。3.如权利要求2所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其特征在于，所述LLC谐振直流变换器为三电平LLC谐振直流变换器。4.如权利要求3所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其特征在于，所述电流采样电路具体用于：在一个工作周期开始后，检测第二桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；和/或，检测第三桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；其中，所述第二桥臂开关为两个上桥臂开关中后关断的那个上桥臂开关，所述第三桥臂开关为两个下桥臂开关中后关断的那个下桥臂开关。5.一种LLC谐振直流变换器，其特征在于，包括：开关桥臂，包括多个桥臂开关；LLC谐振腔；变压器；整流电路；用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；开关桥臂通过LLC谐振腔连接变压器的初级绕组，变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴国峰，程中原，郭东寿，
申请(专利权)人：深圳驿普乐氏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44