一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路制造技术

技术编号:39252301 阅读:10 留言:0更新日期:2023-10-30 12:04
本发明专利技术公开了一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,包括开关管、死区等部分,所述开关管分为上开关管和下开关管,所述死区部分在所述上开关管和所述下开关管之间,所述死区部分有两种插入状态,第一种状态是在预定范围的工作所述死区部分后,所述上开关管立即驱动结束所述下开关管,第二种状态是所述上开关管驱动以及所述死区部分固定不变,所述下开关管互补驱动,在占空比最大时切换为正常推挽驱动,有效控制原有开机时不确定的谐振电流方向,解决电源在启动时硬开关带来的直通应力问题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路


[0001]本专利技术涉及电力电子技术,尤其是使用半桥LLC拓扑的开关电源在软启动时驱动逻辑的设计,涉及电能治理领域。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的不断发展,LLC(谐振变换器)拓扑方案被广泛运用于开关电源DC/DC(直流

直流)架构之中,国内外市场对于电源效率的要求日渐提高,LLC拓扑通过特殊的谐振网络来实现软开关,有效提高电源效率,但在电源刚启动时谐振网络需要一段时间进行充能,无法保证软开关的实现,而不确定的谐振电流方向与开关管反向恢复过程可能会带来极大的电流/电压应力,使得电源在软启动过程中存在功率管损坏的风险,不能有效的控制原有开机时不确定的谐振电流方向,不能从根本上解决电源在启动时硬开关带来的直通应力问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,提供一种能够有效解决问题,从根本上控制硬开关带来的直通应力,提高利用率,减少成本,便利的新型优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入方式。
[0004]一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,包括开关管、死区部分,所述开关管分为上开关管和下开关管,所述死区部分在所述上开关管和所述下开关管之间,所述死区部分有两种插入状态,第一种状态是在预定范围的工作所述死区部分后,所述上开关管立即驱动结束所述下开关管,第二种状态是所述上开关管进行驱动工作,所述死区部分固定不变,所述下开关管互补驱动,在占空比最大时切换为正常推挽驱动。
[0005]进一步地,在谐振网络充能的每个周期内,采用前后插入所述死区部分的方式或所述上开关管关断后所述下开关管互补驱动,使得所述死区部分的谐振电流方向正向传输,所述开关管开通时反向恢复电流减小,以优化软启动时的开关应力。
[0006]进一步地,所述上开关管在谐振网络充能期间,每个周期内所述上开关管打开后谐振电流未反向之前所述下开关管立即打开。
[0007]进一步地,所述下开关管断开后所述死区部分时间变长,使谐振电流降低,在下个周期所述上开关管开通时不会出现硬开关直通。
[0008]进一步地,谐振网络充能的每个所述周期内,在所述上开关管打开后谐振电流反向之前,所述下开关管立即打开,所述下开关管开通持续到周期结束,形成闭合回路,使得振荡结束后在下个周期所述上开关管开通时不出现硬开关直通,在所述上开关管占空比达到最大时切换成正常推挽驱动。
[0009]进一步地,所述上开关管驱动和所述死区部分保持不变,电源软启动时,所述上开关管驱动结束后,经过预定工作区立即打开所述下开关管,此时所述下开关管在谐振电流未振荡到电流反向前开通,所述下开关管在第二预定时间内保持在所述上开关管开通前,所述下开关管与谐振网络构成的闭合回路中谐振电流振荡趋近于0。
[0010]上述优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,包括开关管、死区部分,所述开关管分为上开关管和下开关管,所述死区部分在所述上开关管和所述下开关管之间,所述死区部分有两种插入状态,第一种状态是在预定范围的工作所述死区部分后,所述上开关管立即驱动结束所述下开关管,第二种状态是所述上开关管进行驱动工作,所述死区部分固定不变,所述下开关管互补驱动,不会出现硬开关情况,在占空比最大时切换为正常推挽驱动,有效控制原有开机时不确定的谐振电流方向,从根本上解决电源在启动时硬开关带来的直通应力问题。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例提供的一种在预定范围的工作死区后上开关管立即驱动结束下开关管电源启机时的上下管驱动折线图。
[0012]图2是本专利技术实施例提供的一种在预定范围的工作死区后上开关管立即驱动结束下开关管电源正常工作时的上下管驱动折线图。
[0013]图3是本专利技术实施例提供的一种在预定范围的工作死区后上开关管立即驱动结束下开关管仿真波形图。
[0014]图4是本专利技术实例提供的一种上开关管驱动以及死区固定不变下开关管互补驱动电源启机时的上下管驱动折线图。
[0015]图5是本专利技术实例提供的一种上开关管驱动以及死区固定不变下开关管互补驱动电源正常工作时的上下管驱动折线图。
[0016]图6是本专利技术实例提供的一种上开关管驱动以及死区固定不变下开关管互补驱动仿真波形图。
具体实施方式
[0017]以下将结合具体实施例和附图对本专利技术进行详细说明。
[0018]请参阅图1

图6,示出本专利技术的实施例提供的一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,包括开关管、死区部分,所述开关管分为上开关管和下开关管,所述死区部分在所述上开关管和所述下开关管之间,所述死区部分有两种插入状态,第一种状态是在预定范围的工作所述死区部分后,所述上开关管立即驱动结束所述下开关管,第二种状态是所述上开关管进行驱动工作,所述死区部分固定不变,所述下开关管互补驱动,不会出现硬开关情况,在占空比最大时切换为正常推挽驱动。
[0019]具体地,在谐振网络充能的每个周期内,采用前后插入所述死区部分的方式或所述上开关管关断后所述下开关管互补驱动,使得所述死区部分的谐振电流方向正向传输,所述开关管开通时反向恢复电流减小,以优化软启动时的开关应力。
[0020]具体地,所述上开关管在谐振网络充能期间,每个周期内所述上开关管打开后谐振电流未反向之前所述下开关管立即打开。
[0021]具体地,所述下开关管断开后所述死区时间变长,使谐振电流降低,在下个周期所述上开关管开通时不会出现硬开关直通。
[0022]具体地,谐振网络充能的每个所述周期内,在所述上开关管打开后谐振电流反向之前,所述下开关管立即打开,所述下开关管开通持续到周期结束,形成闭合回路,使得振
荡结束后在下个周期所述上开关管开通时不出现硬开关直通,在所述上开关管占空比达到最大时切换成正常推挽驱动。
[0023]具体地,所述上开关管驱动和所述死区部分保持不变,电源软启动时,所述上开关管驱动结束后,经过预定工作区立即打开所述下开关管,此时所述下开关管在谐振电流未振荡到电流反向前开通,所述下开关管在第二预定时间内保持在所述上开关管开通前,所述下开关管与谐振网络构成的闭合回路中谐振电流振荡趋近于0。
[0024]如图1

图6所示,显示了两种插入死区状态的仿真波形图,分别为在较小的工作所述死区部分后所述上开关管立即驱动结束所述下开关管仿真波形图、上开关管驱动以及死区固定不变下开关管互补驱动仿真波形图,在电源软启动时,上开关管驱动结束后,经过固定的工作死区部分立即打开下开关管,下开关管在谐振电流没有振荡到电流反向前开通,之后较长的死区时间确保在上开关管开通前谐振电流振荡趋近于0,并且上开关管和下开关管开通时均无硬开关应力问题。
[0025]上述优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,包括开关管、死区部分,所述开关管分为上开关管和下开关管,所述死区部分在所述上开关管和所述下开关管之间,所述死区部分有两种插入状态,第一种状态是在本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,其特征在于,包括开关管、死区部分,所述开关管分为上开关管和下开关管,所述死区部分在所述上开关管和所述下开关管之间,所述死区部分有两种插入状态,第一种状态是在预定范围的工作所述死区部分后,所述上开关管立即驱动结束所述下开关管,第二种状态是所述上开关管进行驱动工作,所述死区部分固定不变,所述下开关管互补驱动,在占空比最大时切换为正常推挽驱动。2.如权利要求1所述的一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,其特征在于,在谐振网络充能的每个周期内,采用前后插入所述死区部分的方式或所述上开关管关断后所述下开关管互补驱动,使得所述死区部分的谐振电流方向正向传输,所述开关管开通时反向恢复电流减小,以优化软启动时的开关应力。3.如权利要求1所述的一种优化半桥LLC软启动开关应力的死区插入电路,其特征在于,所述上开关管在谐振网络充能期间,每个周期内所述上开关管打开后谐振电流未反向之前所述下开关管立即打开。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘剑楠
申请(专利权)人:广东高斯宝电气技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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