一种数字控制的LLC谐振变换器制造技术

本发明专利技术公开一种数字控制的LLC谐振变换器，包括电源、原边开关管、体二极管、结电容、谐振网络、变压器、副边整流二极管、输出滤波电容、负载，所述谐振网络包括谐振电感Lr，谐振电容Cr，激磁电感Lm，所述副边整流二极管为DR1、DR2、DR3、DR4，所述负载一端连接有采样反馈电路，所述采样反馈电路与DSP控制器单元连接，所述DSP控制器单元连接有驱动电路，所述驱动电路分别与Q1、Q2、Q3、Q4连接，所述激磁电感Lm的右端连接有采样前馈电路，所述采样前馈电路连接在DSP控制器单元上。本发明专利技术提供的一种数字控制的LLC谐振变换器，谐振变换器的效率高，具有很宽的电压调节范围。

A digitally controlled LLC resonant converter

The invention discloses a digital controlled LLC resonant converter, which comprises a power supply, a primary switching tube, a body diode, a junction capacitor, a resonant network, a transformer, a secondary rectifier diode, an output filter capacitor, and a load. The resonant network comprises a resonant inductor Lr, a resonant capacitor Cr, an excitation inductor Lm, and the secondary rectifier diode. The transistors are DR1, DR2, DR3, DR4, and one end of the load is connected with a sampling feedback circuit. The sampling feedback circuit is connected with a DSP controller unit. The DSP controller unit is connected with a driving circuit. The driving circuit is connected with Q1, Q2, Q3 and Q4 respectively. The right end of the excitation inductance Lm is connected with a sampling feedforward circuit. The sampling feedforward circuit is connected to the DSP controller unit. The invention provides a digital controlled LLC resonant converter with high efficiency and wide voltage regulation range.

【技术实现步骤摘要】
一种数字控制的LLC谐振变换器
本专利技术属于一种LLC谐振变换器及其控制装置，具体涉及一种数字控制的LLC谐振变换器，属于大功率DCDC变换器领域。
技术介绍
目前在DC-DC变换器的控制方面，采用的大多是数字控制、模拟控制等方法。传统的DC-DC变换器的控制方法是模拟控制方法，模拟控制方法是相对来说比较传统基础的DC-DC变换器控制法，它出自Middle·Brook和Slobbodn·Cuk提出的状态空间平均法的基础上得到交换器额定工作点的线性小信号模型，然后利用频域分析法设计变换器的控制系统。这种方法的优点是比较简单，容易操作。但这种方法是很难保证系统的大信号稳定性。近几年来，数字控制方法已经超过了传统的模拟控制方法，被广泛的应用在了各个领域。数字控制方法相对于模拟控制，具有以下几个独有的优点：第一，该方法可以提升系统性能，并实施相对比较复杂的控制策略指令。在DC-DC变换器的调试过程中，采用数字控制的方法可以让一些原本无法实施的控制策略通过人为操控的方式实现。像一些非线性控制策略，就可以通过这一方法进行实施，从而在整体上有效提升系统性能；第二，相比较传统的模拟控制而言，数字控制在进行DC-DC操控过程中本身具非常出色的电流抗干扰能力。一些常用的技术如模糊控制、白适应控制等，都可以有效增强系统稳定性并确保控制指令顺利执行；第三，相比较传统的控制方法而言，新一代的数字控制系统具有更好的灵活性，能够依据实际情况作出调整。根据LLC谐振变换器的特点，输入纹波通过谐振电路、整流电路传递到输出端，仅仅利用变换器输出端的反馈跟踪很难达到抑制目的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种数字控制的LLC谐振变换器。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种数字控制的LLC谐振变换器，包括电源、原边开关管、体二极管、结电容、谐振网络、变压器、副边整流二极管、输出滤波电容、负载，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的体二极管为D1、D2、D3、D4，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的结电容为C1、C2、C3、C4，所述谐振网络包括谐振电感Lr，谐振电容Cr，激磁电感Lm，所述副边整流二极管为DR1、DR2、DR3、DR4，所述负载一端连接有采样反馈电路，所述采样反馈电路与DSP控制器单元连接，所述DSP控制器单元连接有驱动电路，所述驱动电路分别与Q1、Q2、Q3、Q4连接，所述激磁电感Lm的右端连接有采样前馈电路，所述采样前馈电路连接在DSP控制器单元上。具体地，所述谐振电容Cr与串联谐振电感Lr串联连接后与并联激磁电感Lm相连，激磁电感Lm与变压器的原边绕组相并联。具体地，所述LLC谐振变换器为变频控制模式。由以上的技术方案可知，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种数字控制的LLC谐振变换器，谐振变换器的效率高，尤其是空载效率；采用升压的变频控制模式，具有很宽的电压调节范围；加入了采样前馈电路，使得DSP控制单元可以进行前馈算法，抑制输入纹波对输出的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本专利技术一种混合控制的LLC谐振变换器的电路原理图。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术进行详细说明，但这些举例性实施方式的用途和目的仅用来例举本专利技术，并非对本专利技术的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本专利技术的保护范围局限于此。实施例一种数字控制的LLC谐振变换器，包括电源1、原边开关管2、体二极管3、结电容4、谐振网络5、变压器6、副边整流二极管7、输出滤波电容8、负载9，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的体二极管为D1、D2、D3、D4，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的结电容为C1、C2、C3、C4，所述谐振网络6包括谐振电感Lr，谐振电容Cr，激磁电感Lm，所述副边整流二极管为DR1、DR2、DR3、DR4，所述负载9一端连接有采样反馈电路10，所述采样反馈电路10与DSP控制器单元11连接，所述DSP控制器单元11连接有驱动电路12，所述驱动电路12分别与原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4连接，所述激磁电感Lm的右端连接有13采样前馈电路，所述采样前馈电路13连接在DSP控制器单元11上。具体地，所述谐振电容Cr与串联谐振电感Lr串联连接后与并联激磁电感Lm相连，激磁电感Lm与变压器的原边绕组相并联。具体地，所述LLC谐振变换器为变频控制模式。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字控制的LLC谐振变换器，其特征在于，包括电源、原边开关管、体二极管、结电容、谐振网络、变压器、副边整流二极管、输出滤波电容、负载，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的体二极管为D1、D2、D3、D4，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的结电容为C1、C2、C3、C4，所述谐振网络包括谐振电感Lr，谐振电容Cr，激磁电感Lm，所述副边整流二极管为DR1、DR2、DR3、DR4，所述负载一端连接有采样反馈电路，所述采样反馈电路与DSP控制器单元连接，所述DSP控制器单元连接有驱动电路，所述驱动电路分别与Q1、Q2、Q3、Q4连接，所述激磁电感Lm的右端连接有采样前馈电路，所述采样前馈电路连接在DSP控制器单元上。

【技术特征摘要】
1.一种数字控制的LLC谐振变换器，其特征在于，包括电源、原边开关管、体二极管、结电容、谐振网络、变压器、副边整流二极管、输出滤波电容、负载，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的体二极管为D1、D2、D3、D4，所述原边开关管Q1、Q2、Q3、Q4对应的结电容为C1、C2、C3、C4，所述谐振网络包括谐振电感Lr，谐振电容Cr，激磁电感Lm，所述副边整流二极管为DR1、DR2、DR3、DR4，所述负载一端连接有采样反馈电路，所述采样反馈电路与DSP...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴双，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21