[发明专利]LLC转换器和操作LLC转换器的方法

说明书

在所描述的示例中，LLC转换器(100)包括具有第一节点(V11)和第二节点(V12)的输入端。第一开关(Q11)耦合在第一节点(V12)和第三节点(N11)之间，以及第二开关(Q12)耦合在第三节点(N11)和第二节点(V12)之间。具有第一变压器输入端(104)的变压器(T11)耦合到第三节点(N11)。谐振电容器(CR)耦合到第二变压器输入端(110)和求和器(118)的第一输入端。电压斜坡发生器(120)耦合到求和器(118)的第二输入端，该求和器用于对第一输入端和第二输入端处的电压求和。转换器(100)还包括用于响应于求和器(118)的输出生成用于第一开关(Q11)和第二开关(Q12)的控制信号(238/240)的电路。

背景技术

LLC转换器是谐振转换器的一种形式。谐振转换器提供平滑的波形、高效率以及高功率密度。谐振转换器是开关转换器，其包括主动参与确定输入到输出功率流的储能电路(tank circuit)。存在许多类型的谐振转换器，并且大多数(可能全部)谐振转换器基于谐振逆变器，诸如将DC电压转换为正弦电压并向负载提供电力的系统。正弦电压通常是低谐波含量AC电压。通过产生方波电压的开关网络实现正弦电压的生成，该方波电压被施加到调谐到方波的基波分量的谐振储能电路。以这种方式，该储能主要响应于基波分量并且可忽略地响应于更高次谐波，使得其电压和/或电流基本上是正弦的。

LLC转换器利用其通过软切换实现高效率的能力而被广泛用于越来越多的应用中。直流频率控制通常用于LLC转换器，其中电压环路补偿器直接控制LLC转换器的切换频率。直接频率控制的LLC转换器的小信号传递函数随输入电压和负载电流而变化。在不同的操作条件下，传递函数在第一阶系统和第二阶系统之间变化，使得电压环路补偿器设计非常具有挑战性并且实现非常有限的环路带宽。直接频率控制的另一个缺点是线路瞬态很差，因为输入电流和输出电压之间的关系不存在直接控制。

发明内容

在所描述的示例中，LLC转换器包括具有第一节点和第二节点的输入端。第一开关耦合在第一节点和第三节点之间，以及第二开关耦合在第三节点和第二节点之间。具有第一变压器(transformer)输入端的变压器耦合到第三节点。谐振电容器耦合到第二变压器输入端和求和器的第一输入端。电压斜坡发生器耦合到求和器的第二输入端，该求和器用于对第一输入端和第二输入端处的电压求和。转换器还包括用于响应求和器的输出生成用于第一开关和第二开关的控制信号的电路。

附图说明

图1是示例LLC转换器的示意图。

图2是示出频率补偿斜坡电压的示例的曲线图200。

图3是控制电压和电压VCR的示例。

图4是具有电容式分压器的LLC转换器的示意图。

图5是具有谐振电流传感器的LLC转换器的示意图。

图6是具有电压微分器的LLC转换器的示意图。

图7是具有谐振电流变压器传感器的LLC转换器的示意图。

图8是描述LLC转换器的操作的流程图。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记表示相似或等效的元件。一些说明的动作或事件可以以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，一些说明的动作或事件可以是可选的，以实现根据本说明书的方法。