[实用新型]一种LLC谐振直流变换器及其控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流变换器领域，具体涉及一种LLC谐振直流变换器及其控制系统。

背景技术

随着新能源产业的发展，充电桩行业的需求日益增加，同时对充电桩功率等级要求日益提高，10KW-20KW直流充电模块已经开始普及开来，在现在的AC/DC直流模块中，DC/DC多采用三电平LLC，三电平LLC直流变换器能够将开关管电压应力降为输入测直流母线(DC700V-850V)的一半，在高压输入情况下选取低压器件，同时LLC三电平谐振变换器既能实现开关管的ZVS(零电压开关),又能实现整流二极管的ZCS(零电流开关),提高变换效率，降低电磁干扰，但当输出电压范围低于设计的谐振点电压时，在开关管的关断时存在比较大的损耗，因为关断时开关管实现是硬开关。

因此，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

本实用新型主要提供一种LLC谐振直流变换器及其控制系统，以降低桥臂开关的开关损耗。

本实用新型提供一种LLC谐振直流变换器的控制系统，包括：

用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；

用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；

电流采样电路的输入端与LLC谐振直流变换器的LLC谐振腔连接，电流采样电路的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端连接桥臂开关的控制端。

所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其中,所述控制模块包括：

用于驱动桥臂开关的导通和关断的驱动电路；

用于比较所述LLC谐振腔的电流值与预设电流值的大小；在所述LLC谐振腔的电流值大于预设电流值时，通过驱动电路增大第一死区时间和/或增大第三死区时间；在所述LLC谐振腔的电流值小于预设电流值时，通过驱动电路减小第一死区时间和/或减小第三死区时间的控制器；

其中，所述预设电流值不低于能实现桥臂开关零电压开关的最小电流值；所述第一死区时间为一个工作周期中第一次出现的死区时间，所述第三死区时间为一个工作周期中第三次出现的死区时间；

控制器的输入端为控制模块的输入端，连接电流采样电路的输出端；控制器的输出端连接驱动电路的输入端；驱动电路的输出端为控制模块的输出端，连接桥臂开关的控制端。

所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其中，所述LLC谐振直流变换器为三电平LLC谐振直流变换器。

所述的LLC谐振直流变换器的控制系统，其中，所述电流采样电路具体用于：在一个工作周期开始后，检测第二桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；和/或，检测第三桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；其中，所述第二桥臂开关为两个上桥臂开关中后关断的那个上桥臂开关，所述第三桥臂开关为两个下桥臂开关中后关断的那个下桥臂开关。

本实用新型提供一种LLC谐振直流变换器，包括：

开关桥臂，包括多个桥臂开关；

LLC谐振腔；

变压器；

整流电路；

用于采样桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流的电流采样电路；

用于根据所述LLC谐振腔的电流大小，增大或减小死区时间，以降低桥臂开关的开关损耗的控制模块；

开关桥臂通过LLC谐振腔连接变压器的初级绕组，变压器的次级绕组连接整流电路；电流采样电路的输入端与LLC谐振腔连接，电流采样电路的输出端连接控制模块的输入端，控制模块的输出端连接开关桥臂。

所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述开关桥臂，包括第一桥臂开关、第二桥臂开关、第三桥臂开关和第四桥臂开关；第一桥臂开关和第二桥臂开关为上桥臂开关，在一个工作周期中，第二桥臂开关比第一桥臂开关晚关断；第三桥臂开关和第四桥臂开关为下桥臂开关，在一个工作周期中，第三桥臂开关比第四桥臂开关晚关断。

所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述电流采样电路具体用于：在一个工作周期开始后，检测第二桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流；和/或，检测第三桥臂开关关断时LLC谐振腔的电流。

所述的LLC谐振直流变换器，其中，所述控制模块包括：

用于驱动各个桥臂开关的导通和关断的驱动电路；

用于比较所述LLC谐振腔的电流值与预设电流值的大小；在所述LLC谐振腔的电流值大于预设电流值时，通过驱动电路增大第一死区时间和/或增大第三死区时间；在所述LLC谐振腔的电流值小于预设电流值时，通过驱动电路减小第一死区时间和/或减小第三死区时间的控制器；