[发明专利]扫描频率LLC谐振功率调节器

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路，并且更具体地涉及扫描频率LLC谐振功率调节器。

背景技术

日益需要功率转换和调节电路以增加的效率和减小的功耗来工作，以适应电子装置的尺寸持续减小。开关调节器已经被实现为高效的机构，用于在电源中提供稳定的输出。一种此类调节器被称为开关调节器或者开关电源，其通过控制耦合于负载的一个或多个开关的占空比来控制流入负载的功率。目前存在多种不同类别的开关调节器。

作为进一步的示例，谐振功率调节器可以被配置成带有谐振回路，该谐振回路基于电容与电感(例如变压器的初级电感)之间的功率存储相互作用传导振荡的谐振电流。振荡的谐振电流可以基于开关的动作而产生，并可以因此在变压器的次级电感上感应电流。因此，可以基于输出电流产生输出电压。谐振功率调节器可以被实现为达到很低的开关损耗，并且因此可以在相当高的开关频率上工作。

发明内容

本发明的一个实施例包括LLC谐振功率调节器系统。所述系统包括变压器，所述变压器包括初级电感、次级电感以及输入谐振回路，所述输入谐振回路包括串联连接的输入谐振电容、输入漏电感和初级电感。所述系统还包括包含多个开关的输入级，响应于相应的多个开关信号扫描频率控制所述多个开关，以向输入谐振回路提供输入谐振电流。相应的多个开关信号中的每一个具有固定的占空比和扫描频率。所述系统还包括输出谐振回路，该输出谐振回路包括串联连接的输出谐振电容、输出漏电感和次级电感。输出谐振回路可以被配置成在输出端产生振荡输出谐振电流。

本发明另一实施例包括一种经由LLC谐振功率调节器提供AC功率的方法。所述方法包括产生具有基本固定的50％占空比和扫描频率的多个开关信号。所述方法还包括响应于相应的多个开关信号控制多个开关以向输入谐振回路提供输入谐振电流，所述输入谐振回路包括输入谐振电容、输入漏电感和变压器初级电感。所述方法还包括响应于输入谐振电流，感应流过变压器的次级电感的输出谐振电流，所述输出谐振电流振荡流过包括变压器次级电感的输出谐振回路。所述方法还包括传导输出谐振电流作为流过负载的AC电流。负载与输出谐振回路串联耦合。

本发明另一实施例包括LLC谐振功率调节器系统。所述系统包括：用于产生多个开关信号的装置，所述开关信号具有基本固定的占空比和具有预定范围的扫描频率；以及响应于多个开关信号，用于将控制节点交替地耦合在输入电压和参考电压轨道之间的装置。所述系统还包括响应于控制节点电压变化，用于谐振输入谐振电流的装置。用于谐振的装置具有由用于谐振的装置的电路元件特性所定义的第一谐振频率和第二谐振频率。所述系统还包括用于感测输出谐振电流幅度的装置以及基于输出谐振电流相对于预定参考幅度的幅度，用于将多个开关信号的频率调节至扫描频率的预定范围内的装置。

附图说明

图1图示说明了根据本发明一方面的LLC谐振功率调节器系统的示例。

图2图示说明了根据本发明一方面的LLC谐振功率调节器系统的另一示例。

图3图示说明了根据本发明一方面的输出电压和相位差作为开关频率的函数的图示。

图4图示说明了根据本发明一方面的LLC谐振功率调节器系统的又一示例。

图5图示说明了根据本发明一方面的LLC谐振功率调节器系统的输出级的示例。

图6图示说明了根据本发明的一方面的、一种用于经由LLC谐振功率调节器提供AC功率的方法的示例。

具体实施方式

本发明涉及电子电路，并具体地涉及固定占空比LLC谐振功率调节器。LLC谐振功率调节器可以包括具有初级电感和次级电感的变压器。包括初级电感的输入谐振回路根据其电路元件可以具有第一谐振频率和第二谐振频率。因此，在输入谐振回路中产生谐振电流，其在次级电感中感生出到输出级的输出电流。输出级还可以包括至少部分地由变压器的次级电感形成的输出谐振回路。因此输出谐振电流可以振荡经过串联耦合于输出谐振回路的负载。