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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子中的开关电源技术,具体涉及一种控制方法、控制装置及谐振变换器。
技术介绍
1、随着开关电源向高频、高效和高功率密度的方向发展,传统的硬开关技术在应用过程中出现了一些问题,为了解决这些问题软开关技术应运而生,谐振变换器作为软开关的一种,相较于传统的开关变换器具有损耗小、效率高以及高功率密度等优势,在业界得到广泛的关注和应用。在谐振变换器工作时,谐振变换器的谐振腔包含了原边谐振腔的电流信息,如能在芯片中设计一种电流采样电路精准采样谐振腔的电流信号,并将采样后的谐振电流信号经过控制电路的信号处理,最终实现精准控制谐振变换器中功率管的导通与关断,能有效的提高了谐振变换变换器的可靠性。
2、现有技术的谐振变换器,电流采样电路先将谐振腔中的交流电流信号转换为交流电压信号,然后通过芯片内置整流桥对交流电压信号进行全波整流,芯片虽不用处理负压带来的问题,但是整流桥电路需要的开关管数目较多,能量损失较大,效率较低,且存在交越失真,导致采样精度低。
技术实现思路
1、有鉴如此,本专利技术主要提供一种控制方法、控制装置及谐振变换器,至少在一定程度上能解决现有技术问题存在的不足。
2、作为本专利技术的第一个方面,所提供的控制方法实施例技术方案如下:
3、一种控制方法,应用于谐振变换器,其中,所述控制方法包括:
4、电压转换步骤,接收表征所述谐振变换器谐振腔中谐振电流大小的第一电压信号,然后对其进行抬升后产生第二电压信号,并将所述第二电压
5、电流积分步骤,将所述第二电压信号和所述偏置电压进行积分处理后产生斜坡电压信号;
6、比较步骤,将所述斜坡电压信号与表征所述谐振变换器输出电压大小的反馈电压信号进行比较后产生第三电压信号;
7、驱动控制步骤,在所述谐振变换器各半工作周期的开始时刻将所述斜坡电压信号置为地电位,然后依据所述第三电压信号产生第一驱动信号和第二驱动信号,控制所述谐振变换器的原边开关管的导通与关断,并控制所述斜坡电压信号在对应的半工作周期内从地电位开始上拉,直至所述斜坡电压信号大于所述反馈电压信号,使得所述第三电压信号反转,并维持一段时间,对应的半工作周期结束,进入下一个半工作周期。
8、进一步地,在所述电流积分步骤,通过注入第一电流信号调整所述斜坡电压信号的上升斜率。
9、作为本专利技术的第二个方面,所提供的控制装置实施例技术方案如下:
10、一种控制装置,应用于谐振变换器,其中,所述控制装置包括:
11、电压转换电路,用于接收表征所述谐振变换器的谐振腔中谐振电流大小的第一电压信号,然后对其进行抬升后产生第二电压信号,并将所述第二电压信号进行偏置处理后产生偏置电压;
12、电流积分电路,用于将所述第二电压信号和所述偏置电压进行积分处理后产生斜坡电压信号;
13、比较器,用于将所述斜坡电压信号与表征所述谐振变换器输出电压大小的反馈电压信号进行比较后产生第三电压信号;
14、驱动控制电路,用于在所述谐振变换器各半工作周期的开始时刻将所述斜坡电压信号置为地电位,然后依据所述第三电压信号产生第一驱动信号和第二驱动信号,控制所述谐振变换器的原边开关管的导通与关断,并控制所述斜坡电压信号在对应的半工作周期内从地电位开始上拉,直至所述斜坡电压信号大于所述反馈电压信号,使得所述第三电压信号反转,并维持一段时间,对应的半工作周期结束,进入下一个半工作周期。
15、进一步地,所述电流积分电路中包括电流补偿电路,用于通过注入第一电流信号调整所述斜坡电压信号的上升斜率。
16、优选地,所述电压转换电路包括:运算放大器、nmos管m3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6,所述运算放大器的同向输入端用于输入基准电压vref1,所述运算放大器的输出端与所述nmos管m3的栅极连接,所述nmos管m3的漏极用于输入供电电压,所述nmos管m3的源极同时连接所述电阻r3的一端、所述电阻r5的一端和所述电阻r1的一端,所述电阻r3另一端和所述电阻r4一端连接在一起后连接所述运算放大器的反向输入端,所述电阻r5另一端和所述电阻r6一端连接在一起后输出所述第二电压信号vs,所述电阻r1另一端和所述电阻r2一端连接在一起后输出所述偏置电压va,所述电阻r4另一端和所述电阻r2另一端连接在一起后用于接地,所述电阻r6另一端用于输入所述第一电压信号vr。
17、优选地,所述电流积分电路包括:跨导放大器、开关管k1、开关管k2、开关管k3和电容c2;所述跨导放大器的同向端输入所述第二电压信号vs,所述跨导放大器反向端输入所述偏置电压va,所述跨导放大器的其中一个输出端连接所述开关k1的一端,所述跨导放大器的另一输出端连接所述开关管k2的一端,所述开关管k1另一端、所述开关管k2另一端、所述开关管k3一端和所述电容c2一端连接在一起后输出所述斜坡电压信号vt,所述开关管k3另一端和所述电容c2的另一端连接在一起后用于接地,所述开关管k1由所述第一驱动信号gh控制,所述开关管k2由所述第二驱动信号gl控制,所述开关管k3由所述驱动控制电路在所述谐振变换器各半工作周期的开始时刻产生的窄脉冲使能信号en控制。
18、作为本专利技术的第三个方面,所提供的谐振变换器实施例技术方案如下:
19、一种谐振变换器,其中:所述谐振变换器由上述第二个方面中任一项所述控制装置控制。
20、优选地,所述谐振变换器为半桥谐振变换器或全桥谐振变换器。
21、本专利技术与现有技术的谐振变换器先将谐振腔中的交流电流信号转换为交流电压信号,然后通过芯片内置整流桥对交流电压信号进行全波整流的控制方法专利技术构思完全不同,具体的工作原理将结合具体的实施例进行详细说明,在此不赘述,本专利技术实施例相较于现有技术至少具有如下有益效果:
22、(1)通过接收表征谐振变换器谐振腔中谐振电流大小的第一电压信号,该第一电压信号作为采样信号是实时且连续的,由此可以实现对谐振电流进行精准采样,使得第一驱动信号gh、第二驱动信号gl在同一个周期内脉宽相等,防止谐振变换器的谐振腔出现偏磁现象,能提高谐振变换器的可靠性;
23、(2)其中的第一电压信号进行了抬升处理,能避免控制装置内部处理负压,降低了控制装置的设计成本。
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1.一种控制方法,应用于谐振变换器,其特征在于,所述控制方法包括:
2.根据权利要求1所述控制方法,其特征在于:在所述电流积分步骤,通过注入第一电流信号调整所述斜坡电压信号的上升斜率。
3.一种控制装置,应用于谐振变换器,其特征在于,所述控制装置包括:
4.根据权利要求3所述控制装置,其特征在于:所述电流积分电路中包括电流补偿电路,用于通过注入第一电流信号调整所述斜坡电压信号的上升斜率。
5.根据权利要求3或4所述控制装置,其特征在于,所述电压转换电路包括:运算放大器、NMOS管M3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6,所述运算放大器的同向输入端用于输入基准电压Vref1,所述运算放大器的输出端与所述NMOS管M3的栅极连接,所述NMOS管M3的漏极用于输入供电电压,所述NMOS管M3的源极同时连接所述电阻R3的一端、所述电阻R5的一端和所述电阻R1的一端,所述电阻R3另一端和所述电阻R4一端连接在一起后连接所述运算放大器的反向输入端,所述电阻R5另一端和所述电阻R6一端连接在一起后输出所述第二电压信号Vs,
6.根据权利要求3或4所述控制装置,其特征在于,所述电流积分电路包括:跨导放大器、开关管K1、开关管K2、开关管K3和电容C2;所述跨导放大器的同向端输入所述第二电压信号Vs,所述跨导放大器反向端输入所述偏置电压Va,所述跨导放大器的其中一个输出端连接所述开关K1的一端,所述跨导放大器的另一输出端连接所述开关管K2的一端,所述开关管K1另一端、所述开关管K2另一端、所述开关管K3一端和所述电容C2一端连接在一起后输出所述斜坡电压信号Vt,所述开关管K3另一端和所述电容C2的另一端连接在一起后用于接地,所述开关管K1由所述第一驱动信号GH控制,所述开关管K2由所述第二驱动信号GL控制,所述开关管K3由所述驱动控制电路在所述谐振变换器各半工作周期的开始时刻产生的窄脉冲使能信号EN控制。
7.一种谐振变换器,其特征在于:所述谐振变换器由权利要求3至6任一项所述控制装置控制。
8.根据权利要求7所述振变换器,其特征在于:所述谐振变换器为半桥谐振变换器或全桥谐振变换器。
...【技术特征摘要】
1.一种控制方法,应用于谐振变换器,其特征在于,所述控制方法包括:
2.根据权利要求1所述控制方法,其特征在于:在所述电流积分步骤,通过注入第一电流信号调整所述斜坡电压信号的上升斜率。
3.一种控制装置,应用于谐振变换器,其特征在于,所述控制装置包括:
4.根据权利要求3所述控制装置,其特征在于:所述电流积分电路中包括电流补偿电路,用于通过注入第一电流信号调整所述斜坡电压信号的上升斜率。
5.根据权利要求3或4所述控制装置,其特征在于,所述电压转换电路包括:运算放大器、nmos管m3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6,所述运算放大器的同向输入端用于输入基准电压vref1,所述运算放大器的输出端与所述nmos管m3的栅极连接,所述nmos管m3的漏极用于输入供电电压,所述nmos管m3的源极同时连接所述电阻r3的一端、所述电阻r5的一端和所述电阻r1的一端,所述电阻r3另一端和所述电阻r4一端连接在一起后连接所述运算放大器的反向输入端,所述电阻r5另一端和所述电阻r6一端连接在一起后输出所述第二电压信号vs,所述电阻r1另一端和所述电阻r2一端连接在一起后...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓庭,赵志伟,李依娇,
申请(专利权)人:深圳南云微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:
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