[发明专利]LLC谐振变换电路的宽范围输出控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LLC谐振变换电路的宽范围输出控制方法。

背景技术

电力电子类产品而言，成本、可靠性、效率等性能指标是产品的第一生命，而这关键的几大部分往往又是很难得兼的。以电动汽车充电机为例，目前电动汽车充电机的输出电压范围大致有两种，200V～500V和300V～750V。充电机的这种相对较宽的输出电压范围给设计者们带来了一定的难度，有时很可能是牺牲了效率、成本或其它性能指标而换来的。

LLC谐振变换电路因其高效率、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。但是LLC谐振变换电路想要在具有功率密度竞争力的情况下，满足电动汽车充电机的相对较宽的输出电压范围的需求，也是具有很大难度的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种LLC谐振变换电路的宽范围输出控制方法，能有效实现LLC谐振变换电路的宽范围输出电压要求。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：LLC谐振变换电路的宽范围输出控制方法，

当LLC谐振变换电路的输出电压U_o满足：且输出负载电流I_o满足：0＜I_o＜I_max时，使LLC谐振变换电路工作在变频工作模式下；

当LLC谐振变换电路的输出电压U_o满足：且输出负载电流I_o满足：0.5I_max≤I_o≤I_max时，使LLC谐振变换电路工作在定频变有效占空比工作模式下；

当LLC谐振变换电路的输出电压U_o满足且输出负载电流I_o满足：0＜I_o＜0.5I_max时，使LLC谐振变换电路工作在定频定有效占空比下的间歇工作模式下；

其中：U_max为输出电压U_o的上限值；U_min为输出电压U_o的下限值；I_max为最大额定输出负载电流。

所述变频工作模式是指：使变换电路同一桥臂上下两开关管的驱动信号互补，保持驱动信号占空比为50％，驱动信号的开关频率随着负载、输出电压因素在40～180kHz之间变动。

所述定频变有效占空比工作模式是指：

对于全桥LLC或半桥LLC谐振变换电路，维持变换电路同一桥臂上下两开关管的驱动信号的开关频率不变，驱动信号占空比随着负载、输出电压因素在0～50％之间变动；

或者对于全桥LLC谐振变换电路，同一桥臂上下两开关管的驱动信号互补且频率不变，保持驱动信号占空比为50％，但是第一桥臂的上管的驱动信号和第二桥臂的下管的驱动信号随着负载、输出电压因素的变化而发生移相。

所述定频定有效占空比下的间歇工作模式是指：

对于全桥LLC或半桥LLC谐振变换电路，同一桥臂上下两开关管的驱动信号的频率和占空比均维持不变，变换电路间歇工作；

或者对于全桥LLC谐振变换电路，同一桥臂上下两开关管的驱动信号互补且频率不变，驱动信号的占空比各为50％，第一桥臂的上管的驱动信号和第二桥臂的下管的驱动信号移相维持不变，变换电路间歇工作。

所述LLC谐振变换电路为单个应用的半桥LLC谐振电路或者两个或两个以上半桥LLC谐振电路经并联或串联而形成的衍生电路。

所述LLC谐振变换电路为单个应用的全桥LLC谐振电路或者两个或两个以上全桥LLC谐振电路经并联或串联而形成的衍生电路。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：能够提供更宽的输出电压范围，或者同样的输出电压范围下，能够获得更好的输出特性指标，如：更高的效率、更小的输出电压纹波等。

附图说明

图1为全桥LLC谐振变换电路的电路图；

图2为与输出电压U_o、输出负载电流I_o相对应的工作模式示意图；

图3为定频调有效占空比工作模式下，全桥LLC谐振变换电路同一桥臂上下两开关管的驱动信号的占空比一起变小时，同一桥臂上下两开关管的驱动信号示意图；