一种控制方法、控制装置、控制芯片及开关电源制造方法及图纸

本申请公开了一种控制方法、控制装置、控制芯片及开关电源，开关电源采用LLC谐振变换器拓扑，谐振电容处于近地端，其中的控制方法包括如下实时进行的步骤：获取表征开关电源输出电压大小的第一电压信号；通过检测谐振电容两端的电压获取表征谐振腔电流大小的第二电压信号；将第一电压信号与设定阈值进行比较，当第一电压信号≥设定阈值时，判定开关电源处于低压输入阶段；反之判定处于高压输入阶段，然后选择对应的工作模态，控制各开关管的导通和关断，实现开关电源的运行；将第二电压信号与谐振腔峰值电流保护阈值进行比较，并在第二电压信号≥谐振腔峰值电流保护阈值时，执行开关电源的谐振腔峰值电流保护。本发明专利技术能降低控制装置的设计难度。制装置的设计难度。制装置的设计难度。

【技术实现步骤摘要】
一种控制方法、控制装置、控制芯片及开关电源


[0001]本专利技术涉及开关变换器
，具体的涉及一种控制方法、控制装置、控制芯片及开关电源。

技术介绍

[0002]随着现代电力电子技术的迅猛发展和人们对新能源的需求日益增加，逐步促进了电力电子变换器向着更高功率密度方向发展，LLC谐振变换器因具有软开关、功率器件损耗低、驱动电路简单等诸多优势，成为人们广泛研究的对象。对于稳定性系统(输入电压及负载变化较小的工作场合)，常规LLC谐振结构变换器使用较多的是变频PFM或者定频PWM两种控制方式，但是产品实际应用中，其工作环境是复杂多变的，例如输入电压和负载变化范围较大时，如果只使用PFM控制，LLC谐振变换器针对不同输入电压及负载需要不同的输出电压增益，使得变换器的工作频率在一个较宽的范围变化，导致谐振电路中的磁性器件参数设计较为困难。
[0003]此外，在高功率密度应用场合，一般对无源器件的尺寸限制较高，这就需要适当的提升变换器的工作频率，但是与此同时带来的就是功率器件的开关损耗较大，当输出电压增益较宽时，传统PFM控制LLC谐振变换器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制方法，应用于开关电源，所述开关电源采用LLC谐振变换器拓扑，其原边电路包括开关管S1、开关管S2、谐振电容Cr、谐振电感Lr、励磁电感Lm、钳位开关管S3和钳位二极管D1，其中所述谐谐振电容Cr、所述谐振电感Lr和所述励磁电感Lm构成谐振腔；所述开关管S1的漏极连接所述开关电源的输入正端，所述开关管S1的源极同时连接所述开关管S2的漏极、所述钳位开关管S3的源极和所述谐振电感Lr一端，所述谐振电感Lr另一端连接所述励磁电感Lm一端，所述钳位开关管S3的漏极连接所述二极管D1的阴极，所述励磁电感Lm另一端同时连接所述二极管D1的阳极和所述谐振电容Cr一端，所述谐振电容Cr另一端连接所述开关电源的输入地端和所述开关管S2的源极；其特征在于，所述控制方法包括如下实时进行的步骤：由输出电压采样电路获取表征所述开关电源输出电压大小的第一电压信号；由谐振电容采样电路通过检测所述谐振电容Cr两端的电压获取表征所述谐振腔电流大小的第二电压信号；由控制器将所述第一电压信号与设定阈值进行比较，当所述第一电压信号≥所述设定阈值时，判定所述开关电源处于低压输入阶段；当所述第一电压信号＜所述设定阈值时，判定所述开关电源处于高压输入阶段，然后依据所述开关电源所处阶段选择对应的工作模态，产生第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；由驱动控制电路将所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号分别隔离变换为第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号，分别用于控制所述开关管S1、所述开关管S2和所述钳位开关管S3的导通和关断，实现所述开关电源的运行；由控制器将所述第二电压信号与所述谐振腔峰值电流保护阈值进行比较，并在所述第二电压信号≥所述谐振腔峰值电流保护阈值时，执行所述开关电源的谐振腔峰值电流保护。2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：当所述开关电源处于低压输入阶段时，通过改变所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的频率来实现改变所述开关电源的增益值。3.根据权利要求2所述控制方法，其特征在于：当所述开关电源处于低压输入阶段时，所述第三驱动信号持续为低电平；在同一个开关周期内，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号交替为高电平，且忽略死区时间后所述第一驱动信号的占空比和所述第二驱动信号的占空比均固定为50％。4.根据权利要求1至3任一项所述控制方法，其特征在于：当所述开关电源处于高压输入阶段时，通过改变所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、以及所述第三驱动信号的占空比来实现改变所述开关电源的增益值。5.根据权利要求4所述控制方法，其特征在于：当所述开关电源处于高压输入阶段时，在同一开关周期内，所述第一驱动信号、所述第三驱动信号和所述第二驱动信号依次为高电平，且忽略死区时间后所述第一驱动信号的占空比、所述第二驱动信号的占空比和所述第三驱动信号的占空比之和为100％，所述第一驱动信号的占空比和所述第二驱动信号的占空比相等。6.一种控制装置，应用于开关电源，所述开关电源采用LLC谐振变换器拓扑，其原边电路包括开关管S1、开关管S2、谐振电容Cr、谐振电感Lr、励磁电感Lm、钳位开关管S3和钳位二
极管D1，其中所述谐谐振电容Cr、所述谐振电感Lr和所述励磁电感Lm构成谐振腔；所述开关管S1的漏极连接所述开关电源的输入正端，所述开关管S1的源极同时连接所述开关管S2的漏极、所述钳位开关管S3的源极和所述谐振电感Lr一端，所述谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，吴辉，李仲炜，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：