專利名稱：一種用于llc諧振電路的電流檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LLC諧振電路的電流檢測方法，本發(fā)明還涉及一 種用于LLC諧振電路的電流檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前開關(guān)電源發(fā)展趨勢為高頻小型化、高功率密度、高效率、低成 本。而傳統(tǒng)的開關(guān)電路由于半導(dǎo)體器件處于硬開關(guān)工作狀態(tài)，其損耗非常 大，無法提高自身效率，從而使體積龐大，逐漸失去市場競爭力。軟開關(guān) 電路拓?fù)涑蔀榇蠖鄶?shù)開關(guān)電源廠商提高產(chǎn)品競爭力的選擇，關(guān)于軟開關(guān)電
路方面的研究以及專利非常多，其中LLC諧振電路得到很多開關(guān)電源行業(yè) 人員的青睞。LLC諧振電路變壓器副邊接的是雙母線，如果把采樣電路放 在副邊，就需要兩路采樣電路來分別采流向正負(fù)母線的電流，這樣就增加 了設(shè)計成本，同時對控制來說也是不利的。LLC諧振電路的工作頻率較高 (100KHz以上)，而一般的高頻電流互感器(CT)和霍爾元件也不能在這 樣高的頻率下很好的反映實際電流的大小，且CT副邊的電路設(shè)計也較復(fù) 雜。所以用高頻CT和霍爾元件作為采樣電路的元件來說是不理想的。通 常LLC諧振電路應(yīng)用在高壓(380V)輸入、低壓(72V)輸出的情況下， 且變壓器副邊接的是單母線全波整流電路結(jié)構(gòu)。所以分流計是很理想的選 擇。但在低壓(72V)輸入、高壓(380V)輸出的情況下，由于原邊電流 大、頻率高，所以分流計也不是理想選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了一種用 于LLC諧振電路的電流檢測方法及裝置，結(jié)構(gòu)簡單、成本低。 本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決
一種用于LLC諧振電路的電流檢測方法，包括如下步驟通過檢測諧
振電容電壓間接檢測諧振回路的電流，i = C^，其中，i為諧振電路的電
dt
流，C為諧振電容的容值；U為諧振電容電壓。
所述諧振電容電壓經(jīng)整流器整流。一種用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，包括整流器和采樣電阻，所 述整流器對諧振電容上的電壓進行整流，整流后的電壓由所述采樣電阻進 行采樣。
所述整流器包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管，
所述采樣電阻包括第一電阻和第二電阻；所述第一二極管陽極與第三二極 管陽極、第一電阻分別相連，所述第一二極管陰極與第二二極管陽極、諧 振電容第一端分別相連，所述第二二極管陰極與第四二極管陰極、第二電 阻分別相連，所述第三二極管陰極與諧振電容第二端、第四二極管陽極分 別相連。
所述第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管分別為快恢 復(fù)二極管或肖特基二極管。
所述整流器包括第一二極管，所述采樣電阻包括第一電阻和第二電阻； 所述第一二極管陽極連接在諧振電容第一端與LLC諧振電路的主變壓器 之間與諧振電容第一端相連，陰極與第二電阻相連，所述第一電阻與諧振 電容第二端相連。
所述整流器包括第一二極管，所述采樣電阻包括第一 電阻和第二電阻； 所述第一二極管陽極連接在諧振電容第二端與LLC諧振電路的主功率開 關(guān)器件之間，陰極與第一電阻相連，所述第二電阻與諧振電容第一端相連。
所述第一二極管為快恢復(fù)二極管或肖特基二極管。
所述LLC諧振電路的變壓器副邊接的是雙母線。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本發(fā)明不需使用兩路采樣電路 來分別采流向正負(fù)母線的電流，降低了設(shè)計成本，且方便控制。通過本發(fā) 明，可以間接反映諧振回路電流的大小，有效地檢測諧振回路電流，從而 及時地對主回路期間進行逐波限流保護，防止在極限工況中因過流而損壞 主功率開關(guān)管，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可有效提高產(chǎn)品競爭力。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明具體實施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明具體實施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體的實施方式并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
具體實施方式
一
5如圖1所示， 一種LLC諧振電路，包括諧振電感Lr、主變壓器T、諧 振電容Cr、主功率開關(guān)器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204，副邊功率快恢復(fù) 二極管D271、 D272、 D273、 D274，所述LLC諧振電路接有直流輸入電 壓Ui。所述主功率開關(guān)器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204內(nèi)部寄生或外加 續(xù)流二極管和電容。所述LLC諧振電路的變壓器副邊接的是雙母線，分別 是正母線BUSS+和負(fù)母線BUSS-。
該LLC諧振電路是通過控制主功率開關(guān)器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204的開關(guān)頻率可以實現(xiàn)主功率開關(guān)器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204的 零電壓開通(ZVS)和副邊二極管的零電流關(guān)斷(ZCS)，這樣就可以相應(yīng) 提高主功率開關(guān)器件Q201、 Q202、 Q203、 Q204的工作頻率，有利于磁性 元件的設(shè)計和整機效率的提高。為了對主拓?fù)潆娐分械钠骷鬟^流保護和 電流檢測，這就需要對主拓?fù)潆娐分械碾娏鬟M行檢測。
本發(fā)明的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，包括整流器和采樣電 阻，所述整流器對諧振電容上的電壓進行整流，整流后的電壓由所述采樣 電阻進行采樣。本發(fā)明不需使用兩路采樣電路來分別采流向正負(fù)母線的電 流，降低了設(shè)計成本，且方便控制。
所述整流器包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第 四二極管D4，所述采樣電阻包括第一電阻R1和第二電阻R2。所述第一 二極管D1陽極與第三二極管D3陽極、第一電阻R1分別相連，所述第一 二極管D1陰極與第二二極管D2陽極、諧振電容Cr第一端分別相連，所 述第二二極管D2陰極與第四二極管D4陰極、第二電阻R2分別相連，所 述第三二極管D3陰極與諧振電容Cr第二端、第四二極管D4陽極分別相 連。
第一二極管Dl、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4 分別都為快恢復(fù)二極管或肖特基二極管。
在LLC諧振電路工作的時候，諧振回路中的諧振電流與諧振電容電壓 有著密切的聯(lián)系。當(dāng)諧振回路中的諧振電流變大時，諧振電容電壓也隨之 變大，反之亦然。諧振電容兩端的電壓波形是與開關(guān)頻率同頻率的正弦波， 而諧振電流波形與正弦波近似。
諧振電流與諧振電容電壓的關(guān)系如下諧振電流i = C^，其中，i為
dt諧振電流有效值1 =
「「Cxd(Umaxsin(—)' 丄( dt
d(U皿si如))、
輸入功率P = UtaXl = UinXi'、 dt
其中U^為諧振電容電壓最大值；"=2;rf; Uin為輸入電壓。 從上述推導(dǎo)可得到諧振電流與諧振電容電壓及輸入功率與諧振電容電 壓的函數(shù)關(guān)系，即通過諧振電容電壓的大小反映諧振電流的大小和輸入功 率的大小。所以我們可以通過檢測諧振電容電壓來間接檢測諧振電流。因 為諧振電容電壓是高頻交流值，所以需要把它變?yōu)橹绷饔行е祦矸奖銠z測 用，所以用整流器對諧振電容電壓進行整流，整流后的電壓值可以反映諧 振電容電壓。通過整流后的電壓值就可以判斷諧振電流的大小。本發(fā)明的 檢測效果好。
通過本發(fā)明，可以間接反映諧振回路電流的大小，有效地檢測諧振回 路電流，從而及時地對主回路期間進行逐波限流保護，防止在極限工況中 因過流而損壞主功率開關(guān)管，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可有效提高產(chǎn) 品競爭力。
具體實施方式
二
如圖2所示，本具體實施方式
與具體實施方式
一的不同之處在于所 述整流器包括第一二極管Dl，所述采樣電阻包括第一電阻Rl和第二電阻 R2;所述第一二極管Dl陽極連接在諧振電容Cr第一端與LLC諧振電路 的的主變壓器T之間，陰極與第二電阻R2相連，所述第一電阻Rl與諧振 電容Cr第二端相連。
所述第一二極管Dl為快恢復(fù)二極管或肖特基二極管。
具體實施方式
三
如圖3所示，本具體實施方式
與具體實施方式
一的不同之處在于所 述整流器包括第一二極管Dl，所述采樣電阻包括第一電阻Rl和第二電阻 R2;所述第一二極管Dl陽極連接在諧振電容第二端與LLC諧振電路的主 主功率幵關(guān)器件之間，陰極與第一電阻Rl相連，所述第二電阻R2與諧振 電容Cr第一端相連。
所述第一二極管Dl為快恢復(fù)二極管或肖特基二極管。一種用于LLC諧振電路的電流檢測方法，包括如下步驟通過檢測諧
振電容電壓間接檢測諧振回路的電流，i = C^，其中，i為諧振電路的電
dt
流，C為諧振電容的容值；U為諧振電容電壓。所述諧振電容電壓經(jīng)整流 器整流。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于LLC諧振電路的電流檢測方法，其特征在于包括如下步驟通過檢測諧振電容電壓間接檢測諧振回路的電流， id="icf0001" file="A2008102158770002C1.tif" wi="16" he="8" top= "38" left = "132" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中，i為諧振電路的電流，C為諧振電容的容值；u為諧振電容電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LLC諧振電路的電流檢測方法，其特征在 于所述諧振電容電壓經(jīng)整流器整流。
3. —種用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其特征在于包括整流器和 采樣電阻，所述整流器對諧振電容上的電壓進行整流，整流后的電壓由所 述采樣電阻進行采樣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其特征在 于所述整流器包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管， 所述采樣電阻包括第一電阻和第二電阻；所述第一二極管陽極與第三二極 管陽極、第一電阻分別相連，所述第一二極管陰極與第二二極管陽極、諧 振電容第一端分別相連，所述第二二極管陰極與第四二極管陰極、第二電 阻分別相連，所述第三二極管陰極與諧振電容第二端、第四二極管陽極分 別相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其特征在 于所述第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管分別為快恢 復(fù)二極管或肖特基二極管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其特征在 于所述整流器包括第一二極管，所述采樣電阻包括第一電阻和第二電阻； 所述第一二極管陽極連接在諧振電容第一端與LLC諧振電路的主變壓器 之間與諧振電容第一端相連，陰極與第二電阻相連，所述第一電阻與諧振 電容第二端相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其特征在于所述整流器包括第一二極管，所述采樣電阻包括第一電阻和第二電阻；所述第一二極管陽極連接在諧振電容第二端與LLC諧振電路的主功率開 關(guān)器件之間，陰極與第一電阻相連，所述第二電阻與諧振電容第一端相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其特 征在于所述第一二極管為快恢復(fù)二極管或肖特基二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一所述的用于LLC諧振電路的電流檢測裝置，其 特征在于所述LLC諧振電路的變壓器副邊接的是雙母線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于LLC諧振電路的電流檢測方法及裝置，該方法為通過檢測諧振電容電壓間接檢測諧振回路的電流，i＝C(du/dt)，其中，i為諧振電路的電流，C為諧振電容的容值；u為諧振電容電壓。該裝置包括整流器和采樣電阻，所述整流器對諧振電容上的電壓進行整流，整流后的電壓由所述采樣電阻進行采樣。本發(fā)明不需使用兩路采樣電路來分別采流向正負(fù)母線的電流，降低了設(shè)計成本，且方便控制。通過本發(fā)明，可以間接反映諧振回路電流的大小，有效地檢測諧振回路電流，從而及時地對主回路期間進行逐波限流保護，防止在極限工況中因過流而損壞主功率開關(guān)管，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可有效提高產(chǎn)品競爭力。
文檔編號G01R19/00GK101666823SQ20081021587
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者林清森, 糜曉宇, 肖學(xué)禮 申請人:力博特公司