一种谐振变换器的控制方法、控制装置及开关电源制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种谐振变换器的控制方法、控制装置及开关电源，通过控制原边开关网络中所有开关管的开关频率和/或占空比大小使谐振变换器工作在非倍频模式或倍频模式来实现宽增益调节，具体地：（1）当增益需求为大于或等于1时，工作在非倍频模式下，且采用两电平PFM控制实现升增益调节；（2）当增益G需求为小于1时，如果工作在非倍频模式下，则采用三电平PWM控制实现降增益调节；（3）当增益需求为小于1时：如果工作在倍频模式下，则采用倍频PFM控制实现降增益调节；其中，非倍频模式与倍频模式之间还涉及模式切换，通过插入设定的过渡驱动脉冲来实现模式平滑切换。本发明专利技术保证了全增益范围内高效率，且能减小输出电压波动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关变换器，特别涉及一种谐振变换器的控制方法、控制装置及开关电源。

技术介绍

1、随着电力电子领域迅猛发展，开关变换器应用越来越广泛。谐振变换器凭借其高效率、软开关、以及能够做到更高的功率密度等优势而受到业内人士的青睐。然而传统的变频控制增益调节能力有限，且在远离谐振腔网络中的谐振电容与谐振电感的串联谐振频率时较难实现软开关特性，不可避免的影响变换器的传输效率与可靠性。由此延伸出诸如pwm控制、移相控制、扩展移相控制等各种调制策略，但众多的研究表明单一的控制策略很难兼顾宽增益应用与高效率性能。因此，也有很多学者尝试研究不同调制方式的组合控制，如公开号为cn116207972a的专利技术专利《一种谐振变换器的控制方法》提出一种谐振变换器的宽增益控制方法，通过全半桥模式切换控制，保证了宽增益范围的应用优势。由于全桥llc谐振变换器涵盖了半桥llc的拓扑结构，因此无需增加辅助电路，更易于通过模式切换控制拓宽电路系统增益范围。但是，对于光伏等高压应用场合，全桥结构下原边开关管电压应力大，不利于器件选型，也会增加硬件成本。

<p>2、在高压应用时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种谐振变换器的控制方法，所述谐振变换器的原边电路包括原边开关网络以及LLC谐振腔网络，所述原边开关网络由两组串联或并联的开关管桥臂电路组成，其中第一开关管桥臂电路包括串联的第一开关管和第二开关管以及与所述第一开关管桥臂电路并联的第一电容，第二开关管桥臂电路包括串联的第三开关管和第四开关管以及与所述第二开关管桥臂电路并联的第二电容，所述第一开关管相较于所述第二开关管处于高电位，所述第三开关管相较于所述第四开关管处于高电位；所述谐振变换器在所有工作状态下维持四个开关管的开关频率相同，且每组开关管桥臂电路中一个开关管为主控开关管，另一个开关管的驱动与主控开关管的驱动互补，两组开关管桥臂电...

【技术特征摘要】

1.一种谐振变换器的控制方法，所述谐振变换器的原边电路包括原边开关网络以及llc谐振腔网络，所述原边开关网络由两组串联或并联的开关管桥臂电路组成，其中第一开关管桥臂电路包括串联的第一开关管和第二开关管以及与所述第一开关管桥臂电路并联的第一电容，第二开关管桥臂电路包括串联的第三开关管和第四开关管以及与所述第二开关管桥臂电路并联的第二电容，所述第一开关管相较于所述第二开关管处于高电位，所述第三开关管相较于所述第四开关管处于高电位；所述谐振变换器在所有工作状态下维持四个开关管的开关频率相同，且每组开关管桥臂电路中一个开关管为主控开关管，另一个开关管的驱动与主控开关管的驱动互补，两组开关管桥臂电路中的主控开关管的驱动相移180°；其特征在于，所述控制方法包括：

2.根据权利要求1所述谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述两电平pfm控制包括：控制所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的占空比相同且固定为第一设定占空比，仅通过调节所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的开关频率来实现升压调节，其中所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的开关频率始终小于或等于所述llc谐振腔网络中的谐振电容与谐振电感的串联谐振频率。

3.根据权利要求2所述谐振变换器的控制方法，其特征在于：所述第一设定占空比为0.5。

4.根据权利要求1所述谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述三电平pwm控制包括：通过同时调节所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的开关频率以及占空比来实现降压调节，同时可实现所述谐振变换器原边侧环流损耗最小化以提升效率，其中所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的开关频率大于所述llc谐振腔网络中的谐振电容与谐振电感的串联谐振频率。

5.根据权利要求1所述谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述倍频pfm控制包括：控制所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的占空比相同且固定为第二设定占空比，仅通过调节所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的开关频率来实现进一步降压调节，其中所述每组开关管桥臂电路中的主控开关管的开关频率小于所述llc谐振腔网络中的谐振电容与谐振电感的串联谐振频率。

6.根据权利要求5所述谐振变换器的控制方法，其特征在于：所述第二设定占空比为0.25。

7.根据权利要求1所述谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述非倍频模式与倍频模式之间涉及模式切换包括：

8.根据权利要求7所述谐振变换器的控制方法，其特征在于：所述设定模式切换阈值为0.95~0.6倍增益，并设置滞回回差。

9.根据权利要求7所述谐振变换器的控制方法，其特征在于：在以设定的过渡驱动脉冲完成过渡过程后，将闭环控制量突增或突减实现动态补偿，以减小输出电压波动。

10.根据权利要求1所述谐振变换器的控制方法，其特征在于，当所述谐振变换器由非倍频模式向倍频模式切换时，所述插入设定的过渡驱动脉冲包括：如果工作在非倍频模式时以所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管，则：...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹向阳，李仲炜，杜鹃，吴辉，李永昌，刘湘，
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：