[发明专利]用于改进LLC转换器中的负载瞬变响应的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/793907的权益，通过引用将其完整地结合于此。

技术领域

一般来说，本发明的领域涉及电感器-电感器-电容器(LLC)转换器，更具体来说，涉及改进使用LLC转换器的负载瞬变响应。

背景技术

采用前端功率因数校正(PFC)电路和LLC DC/DC转换器的整流器调整PFC输出电压，以增加整个转换器系统的效率。在这类系统中，通过操作LLC转换器在其串联谐振频率附近，来增加效率。在输出负载变化期间，LLC转换器迅速调整输出电压，从而使其控制器饱和并且达到最小频率，这相当于达到PWM控制器中的99%占空比的最大值。由于升压(boost)响应缓慢，所以输出电压因为PFC输出电压下降而下跌。

增加效率的另一种已知方法通常涉及采用分开的光耦合器电路向PFC控制器传送输出负载电流信息，以便在负载瞬变期间调整PFC输出电压，或者使用较快的通信端口在主要与辅助数字信号处理器(DSP)之间传递数据。又一种已知方法在LLC转换器的初级侧使用电流感测变压器。这类已知方法通常要求附加的高成本组件，这常常缺乏LLC转换器操作所需的响应时间。

发明内容

在一个实施例中，提供一种用于改进LLC转换器中的负载瞬变响应的方法。该方法包括将电流感测电路耦合到LLC转换器的输出，感测LLC转换器的负载电流，以及基于所感测负载电流来增加功率因数校正(PFC)电路输出的设定点电压。

在一个实施例中，所述方法还包括由所述电流感测电路在所述LLC转换器的输出电压开始下跌之前自动响应负载电流的变化。

在另一个实施例中，提供一种电感器-电感器-电容器(LLC)转换器，所述转换器包括功率因数校正(PFC)电路、电流感测电路以及耦合到电流感测电路的升压控制器。电流感测电路配置成感测LLC转换器的负载电流。升压控制器耦合到电流感测电路，并且配置成激活PFC电路开关以增加PFC电路输出的设定点电压。

在一个实施例中，所述转换器还包括谐振电容器，其中所述电流感测电路耦合在所述谐振电容器两端。

在一个实施例中，所述电流感测电路配置成感测所述谐振电容器上的负载电流。

在一个实施例中，所述升压控制器包括配置成接收来自所述电流感测电路的模拟信号的模数(A/D)转换器。

在一个实施例中，所述A/D转换器还配置成：将所述模拟信号转换成数字信号；以及将所述数字信号传送给所述升压控制器的数字信号处理器(DSP)。

在一个实施例中，所述DSP包括配置成激活所述PFC电路开关的脉宽调制器。

在一个实施例中，所述电流感测电路配置成在所述LLC转换器的输出电压开始下跌之前自动响应负载电流的变化。

在又一个实施例中，提供一种交流(AC)-直流(DC)转换器，所述转换器包括整流器、耦合到整流器的PFC电路以及耦合到PFC电路的电感器-电感器-电容器(LLC)转换器。LLC转换器包括：配置成感测LLC转换器的负载电流的电流感测电路；以及耦合到电流感测电路的升压控制器。升压控制器配置成激活PFC电路开关，以增加PFC电路输出的设定点电压。

在一个实施例中，所述转换器还包括谐振电容器，其中所述电流感测电路耦合在所述谐振电容器两端。

在一个实施例中，所述升压控制器包括配置成接收来自所述电流感测电路的模拟信号的模数(A/D)转换器。

在一个实施例中，所述电流感测电路配置成在所述LLC转换器的输出电压开始下跌之前自动响应负载电流的变化。

附图说明

图1是交流(AC)-直流(DC)转换器的一个实施例的框图。

图2是示出已知LLC转换器中输出负载变化期间的输出电流中的偏离的图表。

图3是示出如图1所示的具有电流感测电路和升压控制器的LLC转换器中的输出电流中的偏离的图表。

具体实施方式

图1是交流(AC)-直流(DC)转换器100的一个实施例的框图。在一个示范实施例中，AC-DC转换器100包括整流器110、功率因数校正(PFC)电路120和DC/DC转换器130。