[发明专利]一种程控LLC串联谐振变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种程控LLC串联谐振变换器控制方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，外部输入电源经过一次侧桥式电路滤波整流得到一个直流电压；

第二步，一次侧辅助电源电路将上述直流电压隔离后输出多路电压，供LLC谐振电路、LLC谐振驱动电路、二次侧输出整流电路、二次侧输出调整电路、单片机控制电路、单片机输出PWM转换电路和电源反馈电路使用；

第三步，单片机控制电路根据所需要LLC串联谐振变换器输出的电压和电流值，输出两个固定频率可以调整宽度的连续电压脉冲和电流脉冲，通过所述单片机输出PWM转换电路将电压脉冲和电流脉冲转换为电压、电流信号，二次侧输出调整电路采样取得二次侧输出端口电压、电流，将转换后的电压、电流信号与端口电压、电流进行比较；

第四步，根据比较结果对二次侧输出调整电路中MOSFET开关管栅极进行控制，使MOSFET开关管工作在放大区，完成对输出电压、电流的动态断续控制，经过后续整流滤波后就可以得到符合要求的输出电压电流值；

第五步，电源反馈电路对所述二次侧输出调整电路中MOSFET开关管栅极的驱动电压值与该MOSFET开关管源极的电压值的比较来判断所述二次侧输出整流电路中电压状态是过压还是欠压，进而调整所述LLC谐振驱动电路中输出上下推管信号的频率，调整经过半桥上开关管图腾柱电路、半桥下开关管图腾柱电路驱动所述LLC谐振电路中上下桥臂开关管的开关速度。

2.一种使用权利要求1所述控制方法的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

由一次侧桥式电路、一次侧辅助电源电路、LLC谐振电路、LLC谐振驱动电路、二次侧输出整流电路、二次侧输出调整电路、单片机控制电路、单片机输出PWM转换电路和电源反馈电路构成。

3.如权利要求2所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

所述一次侧桥式电路由保险丝、X安规电容、Y安规电容、整流桥、储能电容组成，完成将外部输入电源经过一次侧桥式电路滤波整流后得到一个直流电压供一次侧辅助电源电路及LLC谐振电路使用。

4.如权利要求2所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

所述一次侧辅助电源电路由PWM芯片电路、辅助电源变压器、输出整流电路组成，完成将一次侧桥式外部滤波整流后的电压隔离后输出多路电压输出，供LLC谐振电路、LLC谐振电路驱动电路、二次侧输出整流电路、二次侧输出调整电路、单片机控制电路、单片机输出PWM转换电路和电源反馈电路使用。

5.如权利要求2所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

所述LLC谐振电路由两开关管构成上下桥臂、高压谐振电容、谐振电感和LLC变压器组成，上下开关管在LLC谐振驱动电路的驱动下，依次开关，与高压谐振电容、谐振电感、LLC变压器组成的谐振腔谐振，完成变压器原边电压过零点输出。

6.如权利要求2所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

所述LLC谐振驱动电路由自振式半桥驱动器、半桥上开关管图腾柱电路、半桥下开关管图腾柱电路组成，自振式半桥驱动器谐振控制端在电源反馈电路的控制下，输出可变频率的上下推管信号，经半桥上开关管图腾柱电路、半桥下开关管图腾柱电路完成对LLC谐振电路中上下桥臂开关管的控制。

7.如权利要求2所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

所述二次侧输出整流电路由共模电感、整流二极管及滤波电容组成。

8.如权利要求2所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

所述二次侧输出调整电路由二次侧输出电压调整电路、二次侧输出电流调整电路、二次侧输出控制电路组成。

9.如权利要求8所述的程控LLC串联谐振变换器，其特征在于：

其中所述二次侧输出电压调整电路由二次侧输出电压测量电阻、电压采集滤波电路组成，将二次侧输出电压测量电阻采得的电压经分压滤波后送至二次侧输出控制电路。