一種llc諧振變換器的軟啟動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LLC諧振變換器的軟啟動(dòng)方法。該LLC諧振變換器包括依次串接的橋式開關(guān)電路、諧振電路、變壓器、整流電路和濾波電路，其中，諧振電路由諧振電感和諧振電容串接組成。該方法通過初始化驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比為D0，初始化驅(qū)動(dòng)頻率為f0，其中，D0的取值為0～15％，f0的取值為1.5fr～2.5fr，fr為諧振頻率，使驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比和驅(qū)動(dòng)頻率分別隨時(shí)間線性增加和降低，或者分別隨時(shí)間指數(shù)增加和降低，使驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比上升至50％的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率下降至諧振頻率fr，實(shí)現(xiàn)LLC諧振變換器的軟啟動(dòng)。該方法能夠抑制諧振電路在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的沖擊電流，啟動(dòng)時(shí)間短，驅(qū)動(dòng)電路容易實(shí)現(xiàn)，成本低。
【專利說明】—種LLC諧振變換器的軟啟動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于DC/DC變換器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種LLC諧振變換器的軟啟動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高效率、高功率密度、高可靠性一直是開關(guān)電源產(chǎn)品的發(fā)展方向，LLC諧振變換器可實(shí)現(xiàn)輸入橋式開關(guān)管的零電壓導(dǎo)通，輸出整流二極管的零電流關(guān)斷，可工作在高頻狀態(tài)下，因此其具有效率高，體積小，電磁兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來受到廣泛關(guān)注。
[0003]通常情況下，LLC諧振變換器工作在諧振頻率點(diǎn)，以此獲得最佳效率，但在啟動(dòng)時(shí)，若直接在諧振點(diǎn)啟動(dòng)，由于諧振阻抗為0，且輸出側(cè)濾波電容通常為了充分抑制紋波而設(shè)計(jì)得較大，啟動(dòng)時(shí)輸出電壓建立緩慢，初期輸出基本處于短路狀態(tài)，因此會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)過程中出現(xiàn)很大的電流沖擊和電壓沖擊，損壞開關(guān)管、諧振電容等器件。
[0004]為限制此電流，一般采用遠(yuǎn)高于諧振頻率的開關(guān)頻率啟動(dòng)，占空比保持50%，然后將開關(guān)頻率逐漸降低至諧振頻率即額定工作點(diǎn)。以這種定頻定占空比的方式啟動(dòng)，通常需要非常高的啟動(dòng)頻率才足以抑制啟動(dòng)初期的諧振電流。然而，較高的啟動(dòng)頻率會(huì)帶來如下問題:一是要實(shí)現(xiàn)高頻脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM),對(duì)驅(qū)動(dòng)電路要求高，增加成本；二是從啟動(dòng)頻率降至諧振頻率時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種LLC諧振變換器的軟啟動(dòng)方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中LLC諧振變換器啟動(dòng)時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路要求高且啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的問題，能夠抑制諧振電路在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的沖擊電流，啟動(dòng)時(shí)間短，驅(qū)動(dòng)電路容易實(shí)現(xiàn)，成本低。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，所述LLC諧振變換器包括依次串接的橋式開關(guān)電路、諧振電路、變壓器、整流電路和濾波電路，其中，所述諧振電路由諧振電感和諧振電容串接組成，其特征在于，包括如下步驟:(I)獲取輸入電壓采樣值；(2)根據(jù)輸入電壓采樣值決定所述LLC諧振變換器是否進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，是則執(zhí)行步驟
(3)，否則返回步驟(1) ；(3)設(shè)置啟動(dòng)標(biāo)志位，啟動(dòng)開始，初始化驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比為Dtl，初始
化驅(qū)動(dòng)頻率為fo，其中，Dtl的取值為O~15%，&的取值為1.5fr~2.5fr,
【權(quán)利要求】
1.一種LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，所述LLC諧振變換器包括依次串接的橋式開關(guān)電路、諧振電路、變壓器、整流電路和濾波電路，其中，所述諧振電路由諧振電感和諧振電容串接組成，其特征在于，包括如下步驟: (1)獲取輸入電壓采樣值； (2)根據(jù)輸入電壓采樣值決定所述LLC諧振變換器是否進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，是則執(zhí)行步驟(3)，否則返回步驟⑴； (3)設(shè)置啟動(dòng)標(biāo)志位,啟動(dòng)開始,初始化驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比為Dci,初始化驅(qū)動(dòng)頻率為其.1中，Dtl的取值為O~15Kftl的取值為1.5fr~2.5fr,./r = "
2.如權(quán)利要求1所述的LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，其特征在于，所述步驟(4)中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比和驅(qū)動(dòng)頻率分別隨時(shí)間線性增加和降低，或者驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比和驅(qū)動(dòng)頻率分另IJ隨時(shí)間指數(shù)增加和降低。
3.如權(quán)利要求2所述的LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，其特征在于，所述步驟(4)中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比D與時(shí)間t的關(guān)系為:
4.如權(quán)利要求2所述的LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，其特征在于，所述步驟(4)中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比D與時(shí)間t的關(guān)系為
5.如權(quán)利要求1至4所述的LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，其特征在于，所述橋式開關(guān)電路為全橋開關(guān)電路，包括第一和第二橋臂，所述第一橋臂上設(shè)有第一和第二開關(guān)管，所述第二橋臂上設(shè)有第三和第四開關(guān)管，其中，所述第一和第四開關(guān)管不相鄰，所述第二和第三開關(guān)管不相鄰；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括第一、第二、第三和第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別用于驅(qū)動(dòng)所述第一、第二、第三和第四開關(guān)管，所述第一和第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)完全相同，所述第二和第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)完全相同，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和占空比相同，相位相差180°。
6.如權(quán)利要求1至4所述的LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，其特征在于，所述橋式開關(guān)電路為半橋開關(guān)電路，包括一個(gè)橋臂，所述橋臂上設(shè)有第一和第二開關(guān)管；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括第一和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別用于驅(qū)動(dòng)所述第一和第二開關(guān)管，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和占空比相同，相位相差180°。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的LLC諧振變換器的啟動(dòng)方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為:將輸入電壓采樣值與預(yù)定電壓值進(jìn)行比較，如果輸入電壓采樣值大于或等于預(yù)定電壓值，則LLC諧振變換器進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，執(zhí)行步驟(3)，否則LLC諧振變換器不進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，返 回步驟(1)。
【文檔編號(hào)】H02M1/36GK103973092SQ201410208737
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】段善旭, 仰冬冬, 陳昌松 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)