一种LLC谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路制造技术

一种LLC谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路，感应器与LLC谐振变换器的谐振腔连接，以感应谐振腔的谐振电流，并将所述谐振电流转换成交流感应电压；进而电压转换子电路将交流感应电压转换为直流电压并输出给控制器；由此实现了对谐振电流的实时采样，为控制器的进一步控制提供了依据，通过控制开关管的关断电流，有利于降低桥臂开关的开关损耗、提高控制器控制的准确性。

A LLC resonant converter and its control circuit and resonant current sampling circuit

A LLC resonant converter and its control circuit, a resonant current sampling circuit are provided. The inductor is connected with the resonant cavity of the LLC resonant converter to induce the resonant current of the resonant cavity, and the resonant current is converted into an AC inductive voltage; then the voltage converter circuit converts the AC inductive voltage into a DC voltage and outputs it to the control. The controller realizes the real-time sampling of resonant current, which provides a basis for further control of the controller. By controlling the switching off current of the switch tube, the switching loss of the bridge arm switch can be reduced and the accuracy of the controller control can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种LLC谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路
本专利技术涉及LLC谐振变换器领域，具体涉及一种LLC谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路。
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谐振直流变换器，三电平LLC谐振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谐振直流变换器既能实现开关管的ZVS,又能实现整流二极管的ZCS,提高变换效率，降低电磁干扰。常见的三电平LLC拓扑如图1所示，图2为谐振频率大于工作频率时，各个开关管的工作波形图。谐振频率大于工作频率，在这种状态下，开关管工作在ZVS状态，整流二极管工作在ZCS状态。当谐振频率等于工作频率时，iLr(Lr的电流)为完整的正弦波，次级整流器的输出电流临界连续，变换器导通损耗最小，可得到较高效率。当谐振频率小于工作频率时，iLr与iLm还未相等时，开关管已经被强制关断，iLr下降，次级二极管电流也随之迅速减小，此时开关管的关断电流较前两种情况大得多，故损耗较大；此种情况，以开关管Vs1为例进行说明，Vs1关断时，此时流过Vs1的电流iLr大于iLm,损耗较大；此时iLr同时为实现软开关对C1(Vs1对应的等效输出电容)充电，C4(Vs4对应的等效输出电容)放电，实际中设计如果iLr很大，那么关断损耗就比较大，如果iLr比较小，那么关断时会出现对C1充电，C4放电未完成，导致ZVS实现不理想。可见，在开关管的关断时t2-t4时刻存在比较大的损耗。因为关断时开关管实现的是硬开关，由于LLC谐振直流变换器的控制器无法获得谐振电流，因而无法对桥臂开关进行对应的控制以实现开关管的ZVS，变换器效率低。
技术实现思路
本专利技术主要提供一种LLC谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路，旨在对谐振电流进行采样，为控制器的控制提供依据。根据第一方面，一种实施例中提供一种LLC谐振变换器的谐振电流采样电路，包括：用于感应LLC谐振变换器的谐振电流，并将所述谐振电流转换成交流感应电压的感应器；用于将交流感应电压转换为直流电压的电压转换子电路；所述感应器的输入端与LLC谐振变换器的谐振腔连接，所述感应器的输出端通过电压转换子电路连接LLC谐振变换器的控制器AD端口。所述的谐振电流采样电路，其中，所述控制器的AD端口用于对电压转换子电路输出的直流电压采样，得到采样数据；所述采样数据作为控制器调节控制桥臂开关关断电流大小的依据。所述的谐振电流采样电路，其中，所述感应器为耦合绕组，所述耦合绕组与LLC谐振变换器的谐振电感耦合，所述耦合绕组连接所述电压转换子电路。所述的谐振电流采样电路，其中，所述电压转换子电路包括第一电阻和第一电容，所述耦合绕组的一端通过第一电阻连接第一电容的一端；所述第一电容的一端为电压转换子电路的输出端，连接所述控制器AD端口；所述第一电容的另一端连接耦合绕组的另一端和抬高电压提供端。所述的谐振电流采样电路，其中，抬高电压提供端提供的抬高电压用于将第一电容的最低电压抬高到大于0V，以将第一电容的电压转换为直流电压。根据第二方面，一种实施例中提供一种LLC谐振变换器的控制电路，包括：如上任意一项所述的谐振电流采样电路；控制器，用于将谐振电流采样电路输出的直流电压换算成谐振电流；根据所述谐振电流的大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关关断时的电流大小。根据第三方面，一种实施例中提供一种LLC谐振变换器，包括：直流输出电路，开关桥臂，谐振腔，功率转化电路，整流电路以及如上所述的控制电路；所述直流输出电路的输出端通过开关桥臂连接谐振腔，所述谐振腔通过功率转化电路连接整流电路；控制器连接各个桥臂开关的控制端。依据上述实施例的LLC谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路，感应器与LLC谐振变换器的谐振腔连接，以感应谐振腔的谐振电流，并将所述谐振电流转换成交流感应电压；进而电压转换子电路将交流感应电压转换为直流电压并输出给控制器；由此实现了对谐振电流的实时采样，为控制器的进一步控制提供了依据，通过控制开关管的关断电流，有利于降低桥臂开关的开关损耗、提高控制器控制的准确性。附图说明图1为现有的三电平LLC拓扑图；图2为图1中，谐振频率大于工作频率时各个开关管的工作波形图；图3为本专利技术提供的LLC谐振变换器一实施例的电路图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利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术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。请参考图3，本专利技术提供的LLC谐振变换器，包括：直流输出电路10，开关桥臂20，谐振腔30，功率转化电路40，整流电路50以及控制电路60；所述直流输出电路10的输出端通过开关桥臂20连接谐振腔30，所述谐振腔30通过功率转化电路40连接整流电路50；控制器610连接各个桥臂开关(Vs1-Vs4)的控制端。所述控制电路60，为整个变换器的输入输出状态的总控，通过控制各个桥臂开关，进而控制整个功率传递。进一步的，所述控制电路60包括谐振电流采样电路和控制器610。所述谐振电流采样电路，用于实时采样谐振电流，能时刻监测谐振电流变化，便于控制器610进行控制。所述谐振电流采样电路包括感应器和电压转换子电路；所述感应器的输入端与LLC谐振变换器的谐振腔30连接，所述感应器的输出端连接电压转换子电路的输入端，所述电压转换子电路的输出端连接LLC谐振变换器的控制器610的AD端口。所述控制器的AD(模数转换)端口用于对电压转换子电路输出的直流电压采样，得到采样数据，该采样数据为数字信号。所述采样数据作为控制器调节控制桥臂开关关断电流大小的依据。所述感应器用于感应谐振腔30的谐振电流，并将所述谐振电流转换成感应电压。感应器输出交流感应电压，所述电压转换子电路用于将交流感应电压转换为直流电压；以便于控制器的AD端口接收。可见，本专利技术实现了对谐振电流的采样，为控制器610的进一步控制提供了依据，通过控制开关管的关断电流，有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LLC谐振变换器的谐振电流采样电路，其特征在于，包括：用于感应LLC谐振变换器的谐振电流，并将所述谐振电流转换成交流感应电压的感应器；用于将交流感应电压转换为直流电压的电压转换子电路；所述感应器的输入端与LLC谐振变换器的谐振腔连接，所述感应器的输出端通过电压转换子电路连接LLC谐振变换器的控制器AD端口。

【技术特征摘要】
1.一种LLC谐振变换器的谐振电流采样电路，其特征在于，包括：用于感应LLC谐振变换器的谐振电流，并将所述谐振电流转换成交流感应电压的感应器；用于将交流感应电压转换为直流电压的电压转换子电路；所述感应器的输入端与LLC谐振变换器的谐振腔连接，所述感应器的输出端通过电压转换子电路连接LLC谐振变换器的控制器AD端口。2.如权利要求1所述的谐振电流采样电路，其特征在于，所述控制器的AD端口用于对电压转换子电路输出的直流电压采样，得到采样数据；所述采样数据作为控制器调节控制桥臂开关关断电流大小的依据。3.如权利要求1所述的谐振电流采样电路，其特征在于，所述感应器为耦合绕组，所述耦合绕组与LLC谐振变换器的谐振电感耦合，所述耦合绕组连接所述电压转换子电路。4.如权利要求3所述的谐振电流采样电路，其特征在于，所述电压转换子电路包括第一电阻和第一电容，所述耦合绕组的一端通过第一电阻连接...

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