一种用于ＬＬＣ谐振电路的电流检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于ＬＬＣ谐振电路的电流检测方法及装置，该方法为：通过检测谐振电容电压间接检测谐振回路的电流，ｉ＝Ｃ（ｄｕ／ｄｔ），其中，ｉ为谐振电路的电流，Ｃ为谐振电容的容值；ｕ为谐振电容电压。该装置包括整流器和采样电阻，所述整流器对谐振电容上的电压进行整流，整流后的电压由所述采样电阻进行采样。本发明专利技术不需使用两路采样电路来分别采流向正负母线的电流，降低了设计成本，且方便控制。通过本发明专利技术，可以间接反映谐振回路电流的大小，有效地检测谐振回路电流，从而及时地对主回路期间进行逐波限流保护，防止在极限工况中因过流而损坏主功率开关管，且本发明专利技术结构简单、成本低、可有效提高产品竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于LLC谐振电路的电流检测方法，本专利技术还涉及一 种用于LLC谐振电路的电流检测装置。
技术介绍
目前开关电源发展趋势为高频小型化、高功率密度、高效率、低成 本。而传统的开关电路由于半导体器件处于硬开关工作状态，其损耗非常 大，无法提高自身效率，从而使体积庞大，逐渐失去市场竞争力。软开关 电路拓扑成为大多数开关电源厂商提高产品竞争力的选择，关于软开关电路方面的研究以及专利非常多，其中LLC谐振电路得到很多开关电源行业 人员的青睐。LLC谐振电路变压器副边接的是双母线，如果把采样电路放 在副边，就需要两路采样电路来分别采流向正负母线的电流，这样就增加 了设计成本，同时对控制来说也是不利的。LLC谐振电路的工作频率较高 (100KHz以上)，而一般的高频电流互感器(CT)和霍尔元件也不能在这 样高的频率下很好的反映实际电流的大小，且CT副边的电路设计也较复 杂。所以用高频CT和霍尔元件作为采样电路的元件来说是不理想的。通 常LLC谐振电路应用在高压(380V)输入、低压(72V)输出的情况下， 且变压器副边接的是单母线全波整流电路结构。所以分流计是很理想的选 择。但在低压(72V)输入、高压(380V)输出的情况下，由于原边电流 大、频率高，所以分流计也不是理想选择。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是为了克服以上的不足，提出了一种用 于LLC谐振电路的电流检测方法及装置，结构简单、成本低。 本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决一种用于LLC谐振电路的电流检测方法，包括如下步骤通过检测谐振电容电压间接检测谐振回路的电流，i = C^，其中，i为谐振电路的电dt流，C为谐振电容的容值；U为谐振电容电压。所述谐振电容电压经整流器整流。一种用于LLC谐振电路的电流检测装置，包括整流器和采样电阻，所 述整流器对谐振电容上的电压进行整流，整流后的电压由所述采样电阻进 行采样。所述整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述采样电阻包括第一电阻和第二电阻；所述第一二极管阳极与第三二极 管阳极、第一电阻分别相连，所述第一二极管阴极与第二二极管阳极、谐 振电容第一端分别相连，所述第二二极管阴极与第四二极管阴极、第二电 阻分别相连，所述第三二极管阴极与谐振电容第二端、第四二极管阳极分 别相连。所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管分别为快恢 复二极管或肖特基二极管。所述整流器包括第一二极管，所述采样电阻包括第一电阻和第二电阻； 所述第一二极管阳极连接在谐振电容第一端与LLC谐振电路的主变压器 之间与谐振电容第一端相连，阴极与第二电阻相连，所述第一电阻与谐振 电容第二端相连。所述整流器包括第一二极管，所述采样电阻包括第一 电阻和第二电阻； 所述第一二极管阳极连接在谐振电容第二端与LLC谐振电路的主功率开 关器件之间，阴极与第一电阻相连，所述第二电阻与谐振电容第一端相连。所述第一二极管为快恢复二极管或肖特基二极管。所述LLC谐振电路的变压器副边接的是双母线。本专利技术与现有技术对比的有益效果是本专利技术不需使用两路采样电路 来分别采流向正负母线的电流，降低了设计成本，且方便控制。通过本发 明，可以间接反映谐振回路电流的大小，有效地检测谐振回路电流，从而 及时地对主回路期间进行逐波限流保护，防止在极限工况中因过流而损坏 主功率开关管，且本专利技术结构简单、成本低、可有效提高产品竞争力。 附图说明图1是本专利技术具体实施方式一的结构示意图； 图2是本专利技术具体实施方式二的结构示意图； 图3是本专利技术具体实施方式三的结构示意图。 具体实施例方式下面通过具体的实施方式并结合附图对本专利技术做进一步详细说明。具体实施方式一5如图1所示， 一种LLC谐振电路，包括谐振电感Lr、主变压器T、谐 振电容Cr、主功率开关器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204，副边功率快恢复 二极管D271、 D272、 D273、 D274，所述LLC谐振电路接有直流输入电 压Ui。所述主功率开关器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204内部寄生或外加 续流二极管和电容。所述LLC谐振电路的变压器副边接的是双母线，分别 是正母线BUSS+和负母线BUSS-。该LLC谐振电路是通过控制主功率开关器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204的开关频率可以实现主功率开关器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204的 零电压开通(ZVS)和副边二极管的零电流关断(ZCS)，这样就可以相应 提高主功率开关器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204的工作频率，有利于磁性 元件的设计和整机效率的提高。为了对主拓扑电路中的器件作过流保护和 电流检测，这就需要对主拓扑电路中的电流进行检测。本专利技术的用于LLC谐振电路的电流检测装置，包括整流器和采样电 阻，所述整流器对谐振电容上的电压进行整流，整流后的电压由所述采样 电阻进行采样。本专利技术不需使用两路采样电路来分别采流向正负母线的电 流，降低了设计成本，且方便控制。所述整流器包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第 四二极管D4，所述采样电阻包括第一电阻R1和第二电阻R2。所述第一 二极管D1阳极与第三二极管D3阳极、第一电阻R1分别相连，所述第一 二极管D1阴极与第二二极管D2阳极、谐振电容Cr第一端分别相连，所 述第二二极管D2阴极与第四二极管D4阴极、第二电阻R2分别相连，所 述第三二极管D3阴极与谐振电容Cr第二端、第四二极管D4阳极分别相 连。第一二极管Dl、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4 分别都为快恢复二极管或肖特基二极管。在LLC谐振电路工作的时候，谐振回路中的谐振电流与谐振电容电压 有着密切的联系。当谐振回路中的谐振电流变大时，谐振电容电压也随之 变大，反之亦然。谐振电容两端的电压波形是与开关频率同频率的正弦波， 而谐振电流波形与正弦波近似。谐振电流与谐振电容电压的关系如下谐振电流i = C^，其中，i为dt谐振电流有效值1 =「「Cxd(Umaxsin(—)' 丄( dtd(U皿si如))、输入功率P = UtaXl = UinXi'、 dt其中U^为谐振电容电压最大值；"=2;rf; Uin为输入电压。 从上述推导可得到谐振电流与谐振电容电压及输入功率与谐振电容电 压的函数关系，即通过谐振电容电压的大小反映谐振电流的大小和输入功 率的大小。所以我们可以通过检测谐振电容电压来间接检测谐振电流。因 为谐振电容电压是高频交流值，所以需要把它变为直流有效值来方便检测 用，所以用整流器对谐振电容电压进行整流，整流后的电压值可以反映谐 振电容电压。通过整流后的电压值就可以判断谐振电流的大小。本专利技术的 检测效果好。通过本专利技术，可以间接反映谐振回路电流的大小，有效地检测谐振回 路电流，从而及时地对主回路期间进行逐波限流保护，防止在极限工况中 因过流而损坏主功率开关管，且本专利技术结构简单、成本低、可有效提高产 品竞争力。具体实施方式二如图2所示，本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于所 述整流器包括第一二极管Dl，所述采样电阻包括第一电阻Rl和第二电阻 R2;所述第一二极管Dl阳极连接在谐振电容Cr第一端与LLC谐振电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＬＬＣ谐振电路的电流检测方法，其特征在于：包括如下步骤：通过检测谐振电容电压间接检测谐振回路的电流，ｉ＝Ｃｄｕ／ｄｔ，其中，ｉ为谐振电路的电流，Ｃ为谐振电容的容值；ｕ为谐振电容电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：糜晓宇，肖学礼，林清森，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]