[实用新型]谐振型开关变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，更具体地，涉及谐振型开关变换器。

背景技术

谐振型开关变换器是采用开关管获得方波电压以及采用谐振电路进行谐振以实现能量传输的功率变换器。LLC谐振变换器包括LLC组成的三阶谐振网络，可以在窄频率范围内实现负载从满载到空载的调节。LLC 谐振变换器具备较高的功率密度及较少的电子元器件数量，同时拥有平滑的电流波形，有利于改善电磁干扰，并且能够在整个运行范围内实现开关管的零电压切换(Zero Voltage Switching，ZVS)和零电流切换(Zero Current Switching，ZCS)，有助于获得极高的效率，因此被广泛应用。

传统LLC谐振变换器一般采用副边控制方法(Secondary Side Regulation，SSR)。副边电路采样输出电流信号及输出电压信号，经误差放大器产生反馈信号，后通过光耦将反馈信号从变压器副边传输至变压器原边，原边控制芯片根据光耦传输的反馈信号控制开关管导通或关断，实现输出电压或输出电流的闭环调节。

图1示出根据现有技术的一种SSR LLC半桥谐振变换器示意图。如图所示，该谐振变换器100包括功率因数校正电路(PFC)101、方波发生电路102、谐振电路103、整流电路104、输出电容Co及输出电流检测电路Rsen。该谐振变换器100接收交流电压Vac，经PFC电路101整流成为一个直流电压，然后经方波发生电路102逆变获得一个方波电压。该方波电压输入谐振电路103，以产生谐振。通过谐振电路103，能量从变压器T1的原边传输到变压器T1的副边。经整流电路104整流及输出电容 Co滤波后，向负载RL供电。同时，采样及误差放大电路107采样输出电流及输出电压，经内部产生补偿信号COMP，并通过光耦106在原边产生与补偿信号COMP相对应的反馈信号VFB。原边控制电路105根据反馈信号VFB，控制开关管Q1和Q2的开通或关断，进而实现恒电压输出控制或恒电流输出控制。

然而，SSR LLC谐振变换器的电路结构复杂，副边包括采样及误差放大电路107、光耦106等元器件，从而增加电路成本、增大电路面积、降低电路可靠性。光耦106不能工作于高温环境，且存在低频极点，从而提高SSR LLC谐振变换器的设计难度，导致工作稳定性和可靠性变差。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新型的谐振型开关变换器，其中控制电路直接从变压器的副边获取采样信号并且用于原边控制，从而可以简化电路以及改善谐振工作稳定性和可靠性。

根据本实用新型的第一方面，提供一种谐振型开关变换器，包括：主电路，包括第一变压器以及与第一变压器原边绕组相连接的多个开关管，所述多个开关管将直流电压转变成方波信号，所述主电路以谐振方式将所述方波信号从第一变压器原边绕组传输至副边绕组，从而传输电能，所述副边绕组连接至输出端，从而向负载供电；以及控制电路，与所述主电路连接，用于从副边获得表征所述主电路的输出电压的电压采样信号和表征所述主电路的输出电流的电流采样信号，以及根据所述电压采样信号和所述电流采样信号产生所述多个开关管的驱动信号，其中，所述控制电路以非隔离方式获得所述电压采样信号和所述电流采样信号，并且以隔离方式向所述多个开关管提供所述驱动信号。

优选地，所述主电路包括与所述负载串联连接的电流采样电阻，所述控制电路与所述输出端直接连接以获得所述电压采样信号，以及与所述电流采样电阻直接连接以获得所述电流采样信号。

优选地，所述控制电路包括：第一误差放大器，用于将所述电流采样信号与第一参考电压相比较，以获得电流误差信号；第二误差放大器，用于将所述电压采样信号与第二参考电压相比较，以获得电压误差信号；选择模块，与所述第一误差放大器和所述第二误差放大器相连接，用于选择所述电流误差信号和所述电压误差信号之一作为补偿信号；控制模块，与所述选择模块相连接，用于根据所述补偿信号产生开关控制信号；以及驱动模块，与所述控制模块相连接，用于接收所述开关控制信号以及产生所述多个开关管的驱动信号。

优选地，所述选择模块包括：第一二极管，其阴极连接至所述第一误差放大器的输出端；以及第二二极管，其阴极连接至所述第二误差放大器的输出端，其中，所述第一二极管和所述第二二极管的阳极彼此连接以提供所述补偿信号。