[发明专利]一种应用于LLC谐振变换器的自适应同步整流装置及方法

说明书

本发明公开了一种应用于LLC谐振变换器的自适应同步整流装置及方法，包括漏源电压采样与比较电路、脉冲信号筛选电路、eCAP模块、自适应步进调节模块、同步整流开通时间优化模块、驱动电路、LLC谐振变换器主功率电路以及用于检测LLC谐振变换器主功率电路输入电压Vsubgt;in/subgt;、输出电压Vsubgt;o/subgt;及输出电流Isubgt;o/subgt;的检测电路，该装置及方法能够有效地解决轻载下的同步整流管体二极管多次震荡导通问题以及稳态点来回跳动的问题。

技术领域

本发明属于电力电子技术DC/DC变换器领域，涉及一种应用于LLC谐振变换器的自适应同步整流装置及方法。

背景技术

随着新能源发电系统和储能系统等工业技术的不断发展，LLC谐振变换器由于其能实现全负载范围的ZVS软开关的优点，在工业界和学术界引起广泛研究，而副边同步整流控制则是LLC谐振变换器效率和功率密度优化提升的重要方面之一，尤其是在低压大电流输出场合。

由于LLC谐振变换器系统中寄生参数的存在将会同步整流驱动开通和关断过早，因此自适应同步整流控制变得尤为重要，即通过同步整流管漏源电压检测来实时判断同步整流管的体二极管导通状态进而调节同步整流驱动。然而现有的自适应同步整流方案都没有解决升压区轻载下的同步整流管体二极管多次震荡导通问题，因此同步整流驱动开通过早问题亟待解决，此外，现有的自适应同步整流方案存在稳态点来回跳动的问题导致同步整流开通和关断时刻始终在不同状态间往复切换。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种应用于LLC谐振变换器的自适应同步整流装置及方法，该装置及方法能够有效地解决轻载下的同步整流管体二极管多次震荡导通问题以及稳态点来回跳动的问题。

为达到上述目的，本发明所述的应用于LLC谐振变换器的自适应同步整流装置包括漏源电压采样与比较电路、脉冲信号筛选电路、eCAP模块、自适应步进调节模块、同步整流开通时间优化模块、驱动电路、LLC谐振变换器主功率电路以及用于检测LLC谐振变换器主功率电路输入电压V_in、输出电压V_o及输出电流I_o的检测电路；

所述漏源电压采样与比较电路的输入端与LLC谐振变换器主功率电路中同步整流管S_s1的漏极相连接，漏源电压采样与比较电路的输出端与脉冲信号筛选电路的输入端相连接，脉冲信号筛选电路的输出端与eCAP模块的输入端相连接，eCAP模块的输出端与自适应步进调节模块的输入端及同步整流开通时间优化模块的输入端相连接，自适应步进调节模块的输出端及同步整流开通时间优化模块的输出端与加法器的输入端相连接，加法器的输出端及自适应步进调节模块的输出端与驱动电路的输入端相连接，驱动电路的输出端与LLC谐振变换器主功率电路中同步整流管S_s1及同步整流管S_s2的栅极相连接，检测电路与同步整流开通时间优化模块的输入端相连接。

eCAP模块、自适应步进调节模块及同步整流开通时间优化模块集成为数字控制器。

本发明所述的应用于LLC谐振变换器的自适应同步整流方法包括以下步骤：

1)漏源电压采样与比较电路采集LLC谐振变换器主功率电路70中同步整流管S_s1导通时的漏源电压v_ds，并将所述漏源电压v_ds与阈值电压V_th.BDC进行比较，生成用于反映同步整流管S_s1体二极管是否导通的二极管导通信号v_BDC；