專(zhuān)利名稱(chēng)：Llc電路及l(fā)lc電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種LLC電路及LLC電源。
背景技術(shù)：
LLC電路相對(duì)于目前普遍應(yīng)用的硬半橋電路，具有可省次級(jí)電感、優(yōu)化變壓器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)以降低功率MOS管等級(jí)等的優(yōu)勢(shì)。但是現(xiàn)有傳統(tǒng)的LLC電路的工作頻率接近其諧振頻率吋，其轉(zhuǎn)換效率才能達(dá)到最大值。然而，根據(jù)此要求設(shè)計(jì)的變壓器，在全電壓的輸入條件下，其工作頻率會(huì)大大偏離其諧振頻率，從而造成轉(zhuǎn)換效率的下降。因此，現(xiàn)有傳統(tǒng)的LLC電路只能在穩(wěn)定的窄電壓輸入條件下工作。由于PFC(Power FactorCorrection，功率因數(shù)校正)電路具有將寬電壓輸入轉(zhuǎn)換為窄電壓輸出的功能，所以現(xiàn)有傳統(tǒng)的LLC電路必須增加PFC電路才能在全電壓范圍輸入條件下工作。然而，增加PFC電路，會(huì)引起成本增加、電源體積變大、EMC (Electromagnetic Compatibility,電磁兼容性)設(shè)計(jì)難度増加等問(wèn)題，從而極大地限制了現(xiàn)有傳統(tǒng)LLC電路的發(fā)展和應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供ー種LLC電路，g在克服現(xiàn)有傳統(tǒng)LLC電路必須附帶PFC電路才能適應(yīng)寬電壓輸入條件的缺陷，以降低LLC電路的成本以及提高LLC電路的寬范圍電壓輸入的適應(yīng)性。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出ー種LLC電路，包括整流電路、電源芯片、半橋變換電路及變壓器，所述變壓器包括第一初級(jí)輸入端和第二初級(jí)輸入端，所述電源芯片的外圍還設(shè)有共振偏離檢測(cè)電路及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路，所述共振偏離檢測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)至電源芯片，電源芯片根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述半橋變換電路工作，并自動(dòng)校正所述LLC電路的共振偏離；所述死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)至電源芯片，所述電源芯片根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述半橋變換電路工作，并自動(dòng)調(diào)節(jié)所述LLC電路的死區(qū)時(shí)間。優(yōu)選地，所述電源芯片為SSC9512S電源芯片。優(yōu)選地，所述共振偏離檢測(cè)電路包括第一電容、第二電容及第ー電阻，所述第一電容的一端與所述SSC9512S電源芯片的RC引腳連接，所述第一電容的另一端接地，所述第二電容的一端與所述SSC9512S電源芯片的RC引腳連接并經(jīng)所述第一電阻接地，所述第二電容的另一端與所述半橋變換電路連接。優(yōu)選地，所述死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路包括第三電容，所述第三電容的一端與所述SSC9512S電源芯片的RV引腳連接，所述第三電容的另一端與所述半橋變換電路連接。優(yōu)選地，所述半橋變換電路包括第一ニ極管、第一 MOS管、第二電阻、第三電阻及第四電阻，所述第一ニ極管的陰極與所述SSC9512S電源芯片的VGH引腳連接，其陽(yáng)極經(jīng)所述第二電阻與所述第一 MOS管的柵極連接，所述第四電阻并聯(lián)于所述第一ニ極管的兩端，所述第一 MOS管的柵極還經(jīng)所述第三電阻與所述SSC9512S電源芯片的VS引腳連接，所述第一 MOS管的漏極與所述整流電路的輸出端連接，所述第一 MOS管的源極與所述SSC9512S電源芯片的VS引腳連接且與所述變壓器的第一初級(jí)輸入端連接。優(yōu)選地，所述半橋變換電路還包括第二ニ極管、第二 MOS管、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第四電容及第五電容，所述第二ニ極管的陰極與所述SSC9512S電源芯片的VGL引腳連接，其陽(yáng)極經(jīng)所述第五電阻與所述第二 MOS管的柵極連接，所述第七電阻并聯(lián)于所述第二ニ極管的兩端，所述第二 MOS管的柵極還經(jīng)所述第六電阻接地，所述第二 MOS管的漏極與所述第一 MOS管的源極連接且與所述變壓器的第一初級(jí)輸入端連接，所述第二 MOS管的源極接地，所述第四電容的一端與所述第二 MOS管的漏極連接且與所述變壓器的第一初級(jí)輸入端連接，所述第四電容的另一端與所述第二 MOS管的源極連接并接地，所述第五電容的一端與所述變壓器的第二初級(jí)輸入端連接，其另一端接地。優(yōu)選地，所述第二電容的另一端經(jīng)所述半橋變換電路中的第五電容接地。 優(yōu)選地，所述第三電容的另一端與所述半橋變換電路中第一 MOS管的源極連接且與所述半橋變換電路中第二 MOS管的漏極連接。優(yōu)選地，所述整流電路為倍壓整流電路，所述變壓器為可組合線(xiàn)軸結(jié)構(gòu)變壓器，所述變壓器的K值為3. 2-4.8。本實(shí)用新型還提出一種LLC電源，所述LLC電源包括LLC電路，所述LLC電路包括整流電路、電源芯片、半橋變換電路及變壓器，所述變壓器包括第一初級(jí)輸入端和第二初級(jí)輸入端，所述電源芯片的外圍還設(shè)有共振偏離檢測(cè)電路及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路，所述共振偏離檢測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)至電源芯片，電源芯片根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述半橋變換電路工作，并自動(dòng)校正所述LLC電路的共振偏離；所述死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)至電源芯片，所述電源芯片根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)控制所述半橋變換電路工作，并自動(dòng)調(diào)節(jié)所述LLC電路的死區(qū)時(shí)間。本實(shí)用新型提出的LLC電路，在SSC9512S電源芯片的外圍增設(shè)了共振偏離檢測(cè)電路以及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路，SSC9512S電源芯片能根據(jù)共振偏離檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路的工作，自動(dòng)校正了 LLC電路的共振偏離，以及能根據(jù)死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路的工作，自動(dòng)調(diào)節(jié)了 LLC電路的死區(qū)時(shí)間，減小了 LLC電路的開(kāi)關(guān)損耗。本實(shí)用新型降低了 LLC電路的成本，克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)LLC電路必須附帶PFC電路才能適應(yīng)寬電壓輸入條件的缺陷。

圖I是本實(shí)用新型LLC電路較佳實(shí)施例的電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型LLC電路較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)ー步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及具體實(shí)施例進(jìn)ー步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。參照?qǐng)D1，圖I是本實(shí)用新型LLC電路較佳實(shí)施例的電路原理框圖，本實(shí)用新型LLC電路包括整流電路1、SSC9512S電源芯片2、半橋變換電路3及變壓器4，其中SSC9512S電源芯片2的外圍還設(shè)有共振偏離檢測(cè)電路5及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6。[0020]具體的，共振偏離檢測(cè)電路5與SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)連接，死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6與SSC9512S電源芯片2的RV引腳(第9腳)連接。共振偏離檢測(cè)電路5輸出檢測(cè)信號(hào)至SSC9512S電源芯片2，SSC9512S電源芯片2根據(jù)共振偏離檢測(cè)電路5的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路3工作，自動(dòng)校正LLC電路的共振偏離；死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6輸出檢測(cè)信號(hào)至SSC9512S電源芯片2，SSC9512S電源芯片2根據(jù)死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路3工作，自動(dòng)調(diào)節(jié)LLC電路的死區(qū)時(shí)間，以減小LLC電路的開(kāi)關(guān)損耗。本實(shí)用新型實(shí)施例中的整流電路I為倍壓整流電路，變壓器4為可組合線(xiàn)軸結(jié)構(gòu)的變壓器，其K值為3. 2-4.8。本實(shí)用新型是基于Sanken公司SSC9512S電源芯片的LLC電路設(shè)計(jì)方案，通過(guò)調(diào) 節(jié)LLC電路中變壓器4的參數(shù)，使LLC電路適應(yīng)寬電壓輸入的工作條件，并通過(guò)與SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)連接的共振偏離檢測(cè)電路5以及通過(guò)與SSC9512S電源芯片2的RV引腳(第9腳)連接的死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6解決調(diào)節(jié)變壓器4的參數(shù)后所產(chǎn)生的負(fù)面影響(變壓器的K值較低時(shí)，在低電壓輸入條件下易產(chǎn)生共振偏離及開(kāi)關(guān)損耗加大的問(wèn)題)。同時(shí)，本實(shí)用新型結(jié)合倍壓整流電路實(shí)現(xiàn)全電壓輸入，從而替代了現(xiàn)有技術(shù)中PFC電路加窄電壓輸入變壓器構(gòu)成的LLC電路。參照?qǐng)D2，圖2是本實(shí)用新型LLC電路較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型LLC電路包括整流電路1、SSC9512S電源芯片2、半橋變換電路3、變壓器4、共振偏離檢測(cè)電路5及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6。其中，共振偏離檢測(cè)電路5包括第一電容Cl、第二電容C2及第ー電阻Rl。第一電容Cl的一端與SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)連接，第一電容Cl的另一端接地，第二電容C2的一端與SSC9512S電源芯片2的RC引腳連接并經(jīng)第一電阻Rl接地，第二 電容C2的另一端經(jīng)半橋變換電路3中的第五電容C5接地。死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6包括第三電容C3，第三電容C3的一端與SSC9512S電源芯片2的RV引腳(第9腳)連接，第三電容C3的另一端與半橋變換電路3中第一 MOS管Ql的源極連接且與第二 MOS管Q2的漏極連接。半橋變換電路3包括第一ニ極管DI、第一 MOS管Ql、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第二ニ極管D2、第二 MOS管Q2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第四電容C4及第五電容C5。其中，第一ニ極管Dl的陰極與SSC9512S電源芯片2的VGH引腳連接，其陽(yáng)極經(jīng)第ニ電阻R2與第一 MOS管Ql的柵極連接，第四電阻R4并聯(lián)于第一ニ極管Dl的兩端，第一MOS管Ql的柵極還經(jīng)第三電阻R3與SSC9512S電源芯片2的VS引腳連接，第一 MOS管Ql的漏極與整流電路I的輸出端連接，第一 MOS管Ql的源極與SSC9512S電源芯片2的VS引腳連接且與變壓器4的第一初級(jí)輸入端連接。第二ニ極管D2的陰極與SSC9512S電源芯片2的VGL引腳連接，其陽(yáng)極經(jīng)第五電阻R5與第二 MOS管Q2的柵極連接，第七電阻R7并聯(lián)于第二ニ極管D2的兩端，第二 MOS管Q2的柵極還經(jīng)第六電阻R6接地，第二 MOS管Q2的漏極與第一 MOS管Ql的源極連接且與變壓器4的第一初級(jí)輸入端連接，第二 MOS管Q2的源極接地。第四電容C4的一端與變壓器4的第一初級(jí)輸入端連接且與第二 MOS管Q2的漏極連接，第四電容C4的另一端與第二 MOS管Q2的源極連接并接地，第五電容C5的一端與變壓器4的第二初級(jí)輸入端連接，其另一端接地。由于LLC電路在相同的負(fù)載條件下，在高輸入電壓的條件下，其開(kāi)關(guān)頻率隨之升高，一般設(shè)置開(kāi)關(guān)頻率接近其諧振頻率。由于在高輸入電壓的條件下，不同K值的變壓器的電壓增益趨于一致，因此，在高輸入電壓的條件下，變壓器的電壓增益與其K值無(wú)關(guān)；而在低輸入電壓條件下，由于變壓器的電壓增益G = Vout/Vin，其中，Vout為變壓器的輸出電壓，Vin為變壓器的輸入電壓，為了維持同一負(fù)載情況下Vout的值不變，則變壓器的電壓増益G必須提高，且在低輸入電壓條件下，電路的開(kāi)關(guān)頻率降低，為了獲得更高的電壓增益值，必須降低變壓器的K值，根據(jù)K = Lp/Lr，其中Lp為變壓器的初級(jí)電感，Lr為漏感，因此，在設(shè)計(jì)低K值的變壓器吋，需降低參數(shù)Lp，同時(shí)提高參數(shù)Lr。綜上所述，低K值變壓器的LLC電路在理論上是可以適應(yīng)寬輸入電壓范圍的。在設(shè)計(jì)低K值的變壓器吋，要實(shí)現(xiàn)變壓器的初級(jí)電感Lp和漏感Lr這兩個(gè)參數(shù)的可控設(shè)計(jì)，并且需要ー個(gè)相對(duì)較大的漏感Lr，因此，本實(shí)用新型實(shí)施例采用可組合線(xiàn)軸結(jié)構(gòu)的變壓器，因?yàn)榭山M合線(xiàn)軸結(jié)構(gòu)的變壓器具有以下優(yōu)勢(shì)(a)變壓器的線(xiàn)圈數(shù)和繞線(xiàn)結(jié)構(gòu)決定其漏感Lr的大小；(b)變壓器芯的氣隙長(zhǎng)度對(duì)其漏感Lr的影響很?。?c)通過(guò)調(diào)整變壓器芯的氣隙長(zhǎng)度可以輕松控制其初級(jí)電感Lp的大小。本實(shí)用新型實(shí)施例在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，保持其漏感Lr的值不變，降低其初級(jí)電感Lp的值，以實(shí)現(xiàn)降低變壓器的K值。然而，在實(shí)際的應(yīng)用中，變壓器的K值越低，則其初級(jí)電感Lp的值也越小，即流過(guò)初級(jí)電感Lp的初級(jí)電流的峰值就越大,從而使得流過(guò)初級(jí)電感Lp的電流的有效值也就越大，導(dǎo)致其損耗増大，從而使得變壓器的輕載效率降低。因此，變壓器的K值不是越低越好。綜合LLC電路的轉(zhuǎn)換效率與LLC電路的寬電壓輸入的適應(yīng)性，本實(shí)用新型實(shí)施例中變壓器的K值設(shè)計(jì)為3. 2 4. 8。然而，對(duì)于現(xiàn)有傳統(tǒng)的帶PFC電路的LLC電路，由于其輸入電壓穩(wěn)定，則優(yōu)先考慮電路的效率問(wèn)題，其變壓器的K值一般設(shè)計(jì)偏高，其K值接近于7。當(dāng)變壓器的K值設(shè)計(jì)為3. 2 4. 8時(shí)，本實(shí)用新型LLC電路可以適應(yīng)170Vac 280Vac的寬輸入電壓范圍。然而采用低K值的變壓器時(shí)，LLC電路容易造成共振偏離，導(dǎo)致LLC電路無(wú)法輸出，以及容易造成開(kāi)關(guān)損耗加大，導(dǎo)致效率降低的問(wèn)題。LLC電路相對(duì)于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路，具有能實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)的優(yōu)勢(shì)，即電路中作為開(kāi)關(guān)管的MOS管在其漏極D和源極S兩端的電壓降為OV吋，該MOS管才導(dǎo)通，從而降低了電路的開(kāi)關(guān)損耗，提高了電路的轉(zhuǎn)換效率。如圖2所示，SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)通過(guò)第二電容C2和第一電阻Rl進(jìn)行分壓，對(duì)第五電容C5(C5為諧振電容)上的正弦信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，若SSC9512S電源芯片2的RC引腳檢測(cè)到第二電容C2的電壓波形在第一MOS管Ql開(kāi)通時(shí)有下降沿掉到+0. 115V，則SSC9512S電源芯片2判定此時(shí)的電路工作在容性狀態(tài)，有共振偏離產(chǎn)生，此時(shí)SSC9512S電源芯片2輸出控制信號(hào)給半橋變換電路3，關(guān)斷半橋變換電路3中的第一 MOS管Ql，開(kāi)通第二 MOG管Q2 ;同理，若SSC9512S電源芯片2的RC引腳檢測(cè)到第二電容C2的電壓波形在第二 MOS管Q2開(kāi)通時(shí)有上升沿超過(guò)_0. 115V，則SSC9512S電源芯片2判定此時(shí)有共振偏離產(chǎn)生，此時(shí)SSC9512S電源芯片2輸出控制信號(hào)給半橋變換電路3，關(guān)斷半橋變換電路3中的第二 MOS管Q2，開(kāi)通第一 MOS管Ql。本實(shí)用新型實(shí)施例由于對(duì)每個(gè)周期的電壓波形都進(jìn)行了檢測(cè)，從而迫使電路的開(kāi)關(guān)頻率與電路產(chǎn)生共振偏離時(shí)的工作頻率同步，從而防止了電路的開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)ー步下降而、導(dǎo)致電路無(wú)法正常工作?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的LLC電路，當(dāng)電路的輸出功率過(guò)重吋，電路的工作頻率低于其諧振頻率，電路進(jìn)入容性狀態(tài)，產(chǎn)生共振偏離，導(dǎo)致電路無(wú)法輸出，本實(shí)用新型LLC電路結(jié)合SSC9512S電源芯片實(shí)現(xiàn)共振偏離的自動(dòng)校正。本實(shí)用新型LLC電路中的共振偏離自動(dòng)校正功能的應(yīng)用如下本實(shí)用新型LLC電路采用低K值變壓器的吋，電路的諧振頻率隨之升高，電路的工作頻率就更容易進(jìn)入到低于其諧振頻率的范圍，也就越容易使電路產(chǎn)生共振偏離，即LLC電路采用低K值變壓器時(shí)存在易產(chǎn)生共振偏離的問(wèn)題。而本實(shí)用新型LLC電路中的共振偏離檢測(cè)電路5配合SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)能夠解決該問(wèn)題；并且，本實(shí)用新型LLC電路在同一負(fù)載的條件下，若電路的輸入電壓由400V降低到300V吋，則電 路的工作頻率隨之降低，從而使得電路的工作頻率越容易進(jìn)入到低于其諧振頻率的范圍，也就越容易產(chǎn)生共振偏離，而本實(shí)用新型LLC電路中的共振偏離檢測(cè)電路5配合SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)也能解決低輸入電壓情況下易產(chǎn)生共振偏離的問(wèn)題。因此，本實(shí)用新型LLC電路中的共振偏離檢測(cè)電路5配合SSC9512S電源芯片2的RC引腳(第7腳)能夠同時(shí)解決LLC電路中輸入電壓降低及低K值變壓器設(shè)計(jì)所造成的共振偏離問(wèn)題。圖2中的第三電容C3配合SSC9512S電源芯片2的RV引腳(第9腳)能夠解決LLC電路中低電壓輸入及低K值變壓器設(shè)計(jì)時(shí)所造成的開(kāi)關(guān)損耗加大的問(wèn)題。其原理如下SSC9512S電源芯片2的RV引腳(第9腳)通過(guò)第三電容C3檢測(cè)第二 MOS管Q2的電壓波形變化率du/dt，當(dāng)電路處于電壓共振時(shí)，半橋變換電路3中的第四電容C4從高電壓開(kāi)始放電，一部分電流通過(guò)第三電容C3給SSC9512S電源芯片2的RV引腳充電，當(dāng)?shù)谒碾娙軨4放電至OV時(shí)，此時(shí)第二 MOS管Q2的電壓波形變化率du/dt達(dá)到最大值，而由公式i = Cdu/dt可知，此時(shí)充電電流i最大，則此時(shí)SSC9512S電源芯片2的RV引腳的電壓達(dá)到最大。接著諧振電流開(kāi)始給第四電容C4充電，du/dt減小，直至第二 MOS管Q2的體ニ極管導(dǎo)通，由零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)的原理可知，此時(shí)第二 MOS管Q2的漏極D和源極S兩端的電壓接近0V，若此時(shí)通過(guò)SSC9512S電源芯片2輸出控制信號(hào)，開(kāi)通第二 MOS管Q2，則可實(shí)現(xiàn)第二 MOS管Q2的零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)，此時(shí)SSC9512S電源芯片2的RV引腳的電壓由最高點(diǎn)開(kāi)始跌落。本實(shí)用新型實(shí)施例當(dāng)SSC9512S電源芯片2的RV引腳檢測(cè)到小于4. 9V的下降沿時(shí)，則判定電路的電壓共振時(shí)期已經(jīng)結(jié)束，此時(shí)通過(guò)SSC9512S電源芯片2輸出控制信號(hào)，開(kāi)通第二 MOS管Q2，實(shí)現(xiàn)了第二 MOS管Q2的零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS);本實(shí)用新型實(shí)施例當(dāng)SSC9512S電源芯片2的RV引腳檢測(cè)到大于I. 77V的上升沿時(shí)，通過(guò)SSC9512S電源芯片2輸出控制信號(hào)，開(kāi)通第一 MOS管Ql，實(shí)現(xiàn)了第一 MOS管Ql的零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的LLC電路，當(dāng)電路的負(fù)載和輸入電壓有波動(dòng)時(shí)，電壓共振時(shí)期的時(shí)間也隨之發(fā)生變化，這個(gè)時(shí)間有可能超過(guò)電路的死區(qū)時(shí)間，造成未到達(dá)零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)的條件前，開(kāi)關(guān)管就開(kāi)始動(dòng)作了，從而造成硬開(kāi)關(guān)增加開(kāi)關(guān)損耗，本實(shí)用新型LLC電路結(jié)合SSC9512S電源芯片能夠?qū)崿F(xiàn)死區(qū)時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。本實(shí)用新型LLC電路中死區(qū)時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的應(yīng)用如下本實(shí)用新型LLC電路采用低K值變壓器的時(shí)，電路的諧振頻率隨之升高，而為了使電路的工作頻率大于諧振頻率，正常的工作頻率范圍也隨之升高，工作在高輸入電壓和輕輸出負(fù)載的條件下，電路的開(kāi)關(guān)損耗比采用高K值的變壓器時(shí)要高很多，從而造成了 LLC電路整體效率的下降。而本實(shí)用新型LLC電路中的死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路6配合SSC9512S電源芯片2的RV引腳(第9腳)對(duì)每個(gè)諧振周期都進(jìn)行了檢測(cè)，能夠確保電路工作在零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)狀態(tài)下，從而極大地減小了電路的開(kāi)關(guān)損耗，解決了本實(shí)用新型LLC電路采用低K值變壓器的時(shí)開(kāi)關(guān)損耗過(guò)高的問(wèn)題。如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所采用的倍壓整流電路，包括轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CN1，橋堆BDl，極性電容CEl和CE2，分壓電阻R8、R9、R10及RlI，過(guò)壓保護(hù)壓敏電阻RVl和RVl構(gòu)成。本實(shí)用新型LLC電路中的該倍壓整流電路可以將輸入電壓的適應(yīng)范圍擴(kuò)展到85Vac 132Vac及170Vac 280Vac兩種輸入電壓范圍，以滿(mǎn)足全球各地不同輸入電壓的需求，該倍壓整流電路的工作原理如下(I)當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl斷開(kāi)時(shí)，極性電容CEl和CE2串聯(lián)，輸入電壓經(jīng)橋堆BDl整流給極性電容CEl和CE2充電，當(dāng)輸入電壓為170Vac 280Vac時(shí)，倍壓整流電路輸出的直流 電壓范圍約在240Vdc 396Vdc之間。(2)當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl閉合時(shí)，如橋堆BDl的2腳相對(duì)其3腳為正吋，電流從橋堆BDl的2腳經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl給極性電容CE2充電，再經(jīng)過(guò)橋堆BDl的4腳和3腳之間的ニ極管返回到電網(wǎng)；如橋堆BDl的3腳相對(duì)其2腳為正吋，電流從其3腳經(jīng)橋堆BDl的3腳與I腳之間的ニ極管給極性電容CEl充電，再經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl返回到橋堆BDl的2腳所接的電網(wǎng)。當(dāng)輸入電壓為85Vac 132Vac時(shí)，極性電容CEl和CE2上的直流電壓均為120Vdc 187Vdc,由于極性電容CEl和CE2串聯(lián)，其電壓相互疊加，此時(shí)倍壓整流電路輸出的直流電壓范圍約在240Vdc 374Vac之間。對(duì)于不同的電網(wǎng)電壓，只需在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl上接ー個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行撥動(dòng)即可。當(dāng)輸入電壓為170Vac 280Vac時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例中的整流電路不需要采用倍壓整流電路，采用普通的整流電路即可應(yīng)用；當(dāng)輸入電壓為85Vac 132Vac時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例中倍壓整流電路的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl用跳線(xiàn)JPl替代即可；若要滿(mǎn)足以上兩種輸入電壓范圍，則本實(shí)用新型實(shí)施例中倍壓整流電路的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CNl用切換開(kāi)關(guān)替代即可，該切換開(kāi)關(guān)應(yīng)有“ 110Vac/220Vac”的使用電壓切換標(biāo)識(shí)。本實(shí)用新型還提出ー種LLC電源，該LLC電源包括LLC電路，其LLC電路的電路結(jié)構(gòu)參照上面實(shí)施例所述的LLC電路的電路結(jié)構(gòu)，此處不再贅述。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型由于在SSC9512S電源芯片的外圍增設(shè)了一共振偏離檢測(cè)電路以及一死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路，SSC9512S電源芯片能夠根據(jù)共振偏離檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路的工作，能自動(dòng)校正LLC電路的共振偏離，以及能夠根據(jù)死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路的工作，能自動(dòng)調(diào)節(jié)LLC電路的死區(qū)時(shí)間，減小了 LLC電路的開(kāi)關(guān)損耗。本實(shí)用新型解決了 LLC電路采用低K值變壓器時(shí)易產(chǎn)生共振偏離及開(kāi)關(guān)損耗加大的問(wèn)題，提高了 LLC電路的寬范圍電壓輸入的適應(yīng)性，并且，本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有傳統(tǒng)的LLC電路，消除了 PFC電路的應(yīng)用，降低了 LLC電路的成本。本實(shí)用新型能替代單電壓硬半橋電路或帶倍壓整流的全電壓硬半橋電路的電源。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種LLC電路，包括整流電路、電源芯片、半橋變換電路及變壓器，所述變壓器包括第一初級(jí)輸入端和第二初級(jí)輸入端，其特征在于，所述電源芯片的外圍還設(shè)有共振偏離檢測(cè)電路及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路，所述共振偏離檢測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)至電源芯片，所述電源芯片根據(jù)所述共振偏離檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)控制所述半橋變換電路工作，并自動(dòng)校正所述LLC電路的共振偏離；所述死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路輸出檢測(cè)信號(hào)至電源芯片，所述電源芯片根據(jù)所述死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)控制所述半橋變換電路工作，并自動(dòng)調(diào)節(jié)所述LLC電路的死區(qū)時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LLC電路，其特征在于，所述電源芯片為SSC9512S電源芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的LLC電路，其特征在于，所述共振偏離檢測(cè)電路包括第ー電容、第二電容及第ー電阻，所述第一電容的一端與所述SSC9512S電源芯片的RC引腳連接，所述第一電容的另一端接地，所述第二電容的一端與所述SSC9512S電源芯片的RC引腳連接并經(jīng)所述第一電阻接地，所述第二電容的另一端與所述半橋變換電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LLC電路，其特征在于，所述死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路包括第三電容，所述第三電容的一端與所述SSC9512S電源芯片的RV引腳連接，所述第三電容的另一端與所述半橋變換電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LLC電路，其特征在于，所述半橋變換電路包括第一ニ極管、第一 MOS管、第二電阻、第三電阻及第四電阻，所述第一ニ極管的陰極與所述SSC9512S電源芯片的VGH引腳連接，其陽(yáng)極經(jīng)所述第二電阻與所述第一 MOS管的柵極連接，所述第四電阻并聯(lián)于所述第一ニ極管的兩端，所述第一 MOS管的柵極還經(jīng)所述第三電阻與所述SSC9512S電源芯片的VS引腳連接，所述第一 MOS管的漏極與所述整流電路的輸出端連接，所述第一MOS管的源極與所述SSC9512S電源芯片的VS引腳連接且與所述變壓器的第一初級(jí)輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LLC電路，其特征在于，所述半橋變換電路還包括第二ニ極管、第二 MOS管、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第四電容及第五電容，所述第二ニ極管的陰極與所述SSC9512S電源芯片的VGL引腳連接，其陽(yáng)極經(jīng)所述第五電阻與所述第二 MOS管的柵極連接，所述第七電阻并聯(lián)于所述第二ニ極管的兩端，所述第二 MOS管的柵極還經(jīng)所述第六電阻接地，所述第二 MOS管的漏極與所述第一 MOS管的源極連接且與所述變壓器的第一初級(jí)輸入端連接，所述第二 MOS管的源極接地，所述第四電容的一端與所述第二 MOS管的漏極連接且與所述變壓器的第一初級(jí)輸入端連接，所述第四電容的另一端與所述第二MOS管的源極連接并接地，所述第五電容的一端與所述變壓器的第二初級(jí)輸入端連接，其另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LLC電路，其特征在于，所述第二電容的另一端經(jīng)所述半橋變換電路中的第五電容接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LLC電路，其特征在于，所述第三電容的另一端與所述半橋變換電路中第一 MOS管的源極連接且與所述半橋變換電路中第二 MOS管的漏極連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LLC電路，其特征在于，所述整流電路為倍壓整流電路，所述變壓器為可組合線(xiàn)軸結(jié)構(gòu)變壓器，所述變壓器的K值為3. 2-4. 8。
10.ー種LLC電源，其特征在于，所述LLC電源包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的LLC電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種LLC電路，包括整流電路、電源芯片、半橋變換電路及變壓器，變壓器包括第一初級(jí)輸入端和第二初級(jí)輸入端，其中，電源芯片的外圍還設(shè)有共振偏離檢測(cè)電路及死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路，電源芯片根據(jù)共振偏離檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路工作，自動(dòng)校正LLC電路的共振偏離；電源芯片根據(jù)死區(qū)時(shí)間檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)控制半橋變換電路工作，自動(dòng)調(diào)節(jié)LLC電路的死區(qū)時(shí)間以減小LLC電路的開(kāi)關(guān)損耗。本實(shí)用新型解決了LLC電路采用低K值變壓器時(shí)易產(chǎn)生共振偏離及開(kāi)關(guān)損耗加大的問(wèn)題，提高了LLC電路的寬范圍電壓輸入的適應(yīng)性，并且消除了PFC電路的應(yīng)用，降低了LLC電路的成本。
文檔編號(hào)H02M3/335GK202424530SQ201120555249
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者劉志成, 陳成輝 申請(qǐng)人:Tcl通力電子(惠州)有限公司