本申請涉及電子技術領域,特別涉及一種llc變換器及其控制電路。
背景技術:
llc變換器具有良好的電壓調節(jié)特性和較高的轉換效率,被廣泛地應用在大功率應用場合。
為了實現(xiàn)對llc變換器輸出電壓的有效調節(jié),llc變換器的控制電路需要對輸出電壓進行采樣,進而生成電路中開關管的驅動信號,以便調節(jié)輸出電壓,實現(xiàn)閉環(huán)控制。請參考圖1,圖1為現(xiàn)有技術中所提供的llc變換器的控制電路的結構示意圖。如圖1所示,t1為變壓器;直流電源vin、開關管驅動電路、開關管q1和q2、電容c1以及電感l(wèi)1構成了llc變換器的原邊驅動電路;二極管d1和d2、電容co以及負載等效電阻ro構成了llc變換器的副邊輸出電路;隔離電路a和b、控制器以及采樣電路構成了llc變換器的控制電路,其中,采樣電路所采集的電壓是位于變壓器t1副邊側的輸出電壓。
可見,在現(xiàn)有技術中,llc變換器的控制電路同時涉及到了變壓器t1的強電側和弱電側,因此,為了電路的安全,必須要保證強電側與弱點側之間有相應的電氣隔離,即,圖1中所示的隔離電路a和b中至少應保留一個。但是,隔離電路的設置必會增加電路結構的復雜程度。此外,采樣點與控制器之間的距離比較遠,不可避免地會增加走線的困難,并且長距離走線很可能會增加線路耦合等因素帶來的干擾,降低采樣的精度,進而影響控制效果。
技術實現(xiàn)要素:
本申請的目的在于提供一種llc變換器的控制電路,以便有效地優(yōu)化電路結構并提高控制精度。
為解決上述技術問題,本申請?zhí)峁┝艘环Nllc變換器的控制電路,所述llc變換器包括原邊驅動電路、變壓器和副邊輸出電路;所述控制電路包括采樣模塊和控制模塊;
其中,所述采樣模塊的輸入端與所述變壓器的原邊連接,所述采樣模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接,用于采集所述變壓器的原邊電壓,并輸出采集信號;
所述控制模塊的輸出端與所述原邊驅動電路的輸入端連接,用于根據(jù)所述采集信號計算所述llc變換器的輸出電壓,根據(jù)所述輸出電壓生成驅動信號,并將所述驅動信號輸入給所述原邊驅動電路,以便調節(jié)所述輸出電壓。
可選地,所述采樣模塊為第一運放比例調節(jié)電路;
其中,所述第一運放比例調節(jié)電路的輸入端作為所述采樣模塊的輸入端,所述第一運放比例調節(jié)電路的輸出端作為所述采樣模塊的輸出端,所述第一運放比例調節(jié)電路中的運放的一個輸入端與基準電壓源連接,用于對所述采集信號的大小進行調節(jié),以便所述采集信號符合所述控制模塊的檢測范圍。
可選地,所述第一運放比例調節(jié)電路為運放正比例調節(jié)電路。
可選地,所述采樣模塊包括整流電路和第二運放比例調節(jié)電路;
其中,所述整流電路的輸入端作為所述采樣模塊的輸入端,所述整流電路的輸出端與所述第二運放比例調節(jié)電路的輸入端連接,用于對所述原邊電壓的采集信號進行整流并輸出;
所述第二運放比例調節(jié)電路的輸出端作為所述采樣模塊的輸出端,用于對接收到的采集信號的大小進行調節(jié)并輸出,以便所述采集信號符合所述控制模塊的檢測范圍。
可選地,所述第二運放比例調節(jié)電路為運放正比例調節(jié)電路。
可選地,所述整流電路為整流橋電路。
可選地,所述整流電路為半波整流電路。
可選地,所述采樣模塊還包括濾波電路;
其中,所述濾波電路的輸入端與所述整流電路的輸出端連接,所述濾波電路的輸出端與所述第二運放比例調節(jié)電路的輸入端連接,用于對所述整流電路輸出的采集信號進行濾波并輸出。
可選地,所述濾波電路為電容濾波電路。
本申請還提供了一種llc變換器,包括上述任一種llc變換器的控制電路。
本申請所提供的llc變換器的控制電路中,所述控制電路包括采樣模塊和控制模塊;其中,所述采樣模塊的輸入端與所述變壓器的原邊連接,所述采樣模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接,用于采集所述變壓器的原邊電壓,并輸出采集信號;所述控制模塊的輸出端與所述原邊驅動電路的輸入端連接,用于根據(jù)所述采集信號計算所述llc變換器的輸出電壓,根據(jù)所述輸出電壓生成驅動信號,并將所述驅動信號輸入給所述原邊驅動電路,以便調節(jié)所述輸出電壓。
可見,相比于現(xiàn)有技術,本申請所提供的llc變換器的控制電路中,采樣模塊的采樣點設置在了變壓器的原邊側,即,變壓器的強電側與弱電側之間不存在電路上的直接聯(lián)系,因此,無需在控制電路中設置隔離電路,并避免了長距離走線以及長距離走線過程中受到的電路干擾。由此可見,本申請所提供的llc變換器的控制電路,可以有效地優(yōu)化電路結構并提高電路抗干擾能力,進而提高電路的控制精度。本申請還提供了一種llc變換器,包括上述llc變換器的控制電路,同樣具有上述有益效果。
附圖說明
為了更清楚地說明現(xiàn)有技術和本申請實施例中的技術方案,下面將對現(xiàn)有技術和本申請實施例描述中需要使用的附圖作簡要的介紹。當然,下面有關本申請實施例的附圖描述的僅僅是本申請中的一部分實施例,對于本領域普通技術人員來說,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖,所獲得的其他附圖也屬于本申請的保護范圍。
圖1為現(xiàn)有技術中所提供的一種llc變換器的控制電路的結構示意圖;
圖2為本申請實施例所提供的一種llc變換器的控制電路的結構示意圖;
圖3為本申請實施例所提供的一種llc變換器的控制電路的電路結構圖;
圖4為本申請實施例所提供的另一種llc變換器的控制電路的電路結構圖;
圖5為本申請實施例所提供的又一種llc變換器的控制電路的電路結構圖。
具體實施方式
為了對本申請實施例中的技術方案進行更加清楚、完整地描述,下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行介紹。顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本申請保護的范圍。
請參考圖2,圖2為本申請實施例所提供的一種llc變換器的控制電路的結構示意圖。
如圖2所示,本申請中所提供的llc變換器的控制電路21包括控制模塊211和采樣模塊212;其中,采樣模塊212的輸入端與變壓器的原邊連接,采樣模塊212的輸出端與控制模塊211的輸入端連接;而控制模塊211的輸出端與開關管驅動電路的輸入端連接。
采樣模塊212用于采集變壓器t1的原邊電壓vp,并將其采集到的采集信號輸出;控制模塊211在接收到采樣模塊212輸出的采集信號之后,可以用于根據(jù)該采集信號計算生成llc變換器當前的輸出電壓vo,進而可以用于生成開關管q1和q2的驅動信號,并將該驅動信號輸入給開關管驅動電路,以便對llc變換器的輸出電壓vo進行調節(jié)。
這里所說的控制模塊211可以由功能、參數(shù)合適的單片機等控制器來實現(xiàn),本申請實施例對此并不進行限定;相應地,采樣模塊212也可由本領域技術人員自行選擇并設置,并保證采樣模塊212輸出的采集信號滿足控制模塊211的檢測范圍。
具體地,根據(jù)變壓器t1的工作原理,原邊電壓vp和輸出電壓vo之間應當滿足關系式
|vp|·ns=(vo+vd)·np,
其中,ns為變壓器t1副邊的匝數(shù),np為變壓器t1原邊的匝數(shù),vd為二極管d1的導通壓降。
由此,當獲取到原邊電壓vp的采集信號之后,控制模塊211可用于根據(jù)上述關系式,計算得到當前的輸出電壓vo,并與預設的輸出電壓值進行比較,根據(jù)比較結果生成開關管q1和q2的驅動信號并輸出,以便實現(xiàn)對輸出電壓vo的控制。
可見,本申請實施例所提供的llc變換器的控制電路21中,采樣模塊212的采樣對象是變壓器t1的原邊電壓vp,控制模塊211可以根據(jù)原邊電壓vp與輸出電壓vo的對應關系,計算當前時刻的輸出電壓vo,進而實現(xiàn)對輸出電壓vo的調節(jié)與控制。由于本申請中控制電路21的輸入端和輸出端都位于變壓器t1的原邊側,因此無需進行電氣隔離,并且避免了長距離走線,既優(yōu)化了電路結構,又提高了電路的抗干擾能力。
請參考圖3,圖3為本申請實施例所提供的一種llc變換器的控制電路的電路結構圖。
圖3所示的llc變換器的控制電路31中,采樣模塊具體為第一運放比例調節(jié)電路312。
其中,第一運放比例調節(jié)電路312的輸入端作為控制電路31的采樣模塊的輸入端,第一運放比例調節(jié)電路312的輸出端就作為控制電路31的采樣模塊的輸出端。如圖3所示,運放u1、電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電容c2和電容c3構成了第一運放比例調節(jié)電路312,位于變壓器t1原邊側的采樣點通過與電阻r1和電阻r4連接,將原邊電壓輸入給第一運放比例調節(jié)電路312。需要說明的是,圖3中電容c2和電容c3的主要作用在于濾波,以保證運放u1的工作性能,因此也可以不使用;并且,以上內容及下文中所提到的各個元器件的具體參數(shù),均可由本領域技術人員自行選擇并設置,本申請實施例對此并不進行限定。
此外,由于圖3中第一運放比例調節(jié)電路312的輸入信號是未經(jīng)處理過的原邊電壓,是一種交流信號,因此,需要將第一運放比例調節(jié)電路312中的運放u1的一個輸入端與基準電壓源vref連接,對輸出的采集信號的大小進行調節(jié),以便輸出單向脈動的采集信號,且使得輸出的采集信號符合控制模塊311的檢測范圍。當然,這里所說的運放u1的一個輸入端可以具體為其正相輸入端,也可以為其反相輸入端,本申請實施例對此并不進行限定。
具體地,如圖3所示,第一運放比例調節(jié)電路312優(yōu)選為運放正比例調節(jié)電路,以便輸出與輸入信號正相關的輸出信號;當然,其也可以為運放反比例調節(jié)電路,并設置相應的基準電壓源,本領域技術人員可以自行選擇并設置,本申請實施例并不進行限定。
請參考圖4,圖4為本申請實施例所提供的又一種llc變換器的控制電路的電路結構圖。
圖4所示的llc變換器的控制電路41中,采樣模塊412具體包括整流電路4121和第二運放比例調節(jié)電路4122。
其中,整流電路4121的輸入端作為控制電路41的采樣模塊412的輸入端,第二運放比例調節(jié)電路4122的輸出端作為控制電路41的采樣模塊412的輸出端,而整流電路4121的輸出端與該第二運放比例調節(jié)電路4122的輸入端連接。
整流電路4121具體用于對原邊電壓的采集信號進行整流并輸出;而第二運放比例調節(jié)電路4122具體用于對接收到的采集信號的大小進行調節(jié)并輸出,以便輸出的采集信號符合控制模塊411的檢測范圍。
圖4中所示的整流電路4121為使用較廣的整流橋電路,當然,這里也可以采用較為簡單的半波整流電路,本領域技術人員可以根據(jù)實際使用情況自行選擇,并根據(jù)相應的計算公式,由整流后的電壓值計算得到變壓器t1的原邊電壓,本申請實施例對此并不進行限定。
此外,如圖4所示,第二運放比例調節(jié)電路4122優(yōu)選為運放正比例調節(jié)電路,以便得到與輸入信號正相關的輸出信號;當然,其也可以為運放反比例調節(jié)電路,本領域技術人員可以自行選擇并設置,本申請實施例對此并不進行限定。
可見,相比于圖3,本申請實施例所提供的llc變換器的控制電路41,增加了對原邊電壓進行整流的整流電路4121,由此可以省卻為運放u1設置的基準電壓源vref,提高了電路效率。
請參考圖5,圖5為本申請實施例所提供的又一種llc變換器的控制電路的電路結構圖。在圖4的基礎上,圖5中所示的llc變換器的控制電路51中,采樣模塊512還包括濾波電路5123。
其中,濾波電路5123的輸入端與整流電路5121的輸出端連接,而濾波電路5123的輸出端與第二運放比例調節(jié)電路5122的輸入端連接。濾波電路5123用于對整流電路5121輸出的采集信號進行濾波并輸出,以便進一步抑制采集信號的脈動,提高采樣精度。
圖5中所示的濾波電路5123為簡單常用的電容濾波電路,當然,這里也可以采用其他一些更為復雜的濾波電路,如有源濾波電路等;本領域技術人員可以根據(jù)實際使用情況自行選擇并設置,本申請實施例對此并不進行限定。
由此可見,圖5所示的llc變換器的控制電路,相較于圖4,因增加了濾波電路5123而具有更好的采樣精度。有關本申請實施例中的其他部分請參考圖4所示控制電路的相關內容,這里就不再贅述。
本申請還提供了一種llc變換器,包括以上任一實施例所提供的llc變換器的控制電路。有關本申請實施例所提供的llc變換器的具體內容,請參考以上各個實施例的詳細介紹,本申請實施例就不再贅述。
本申請中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言,由于其與實施例公開的方法相對應,所以描述的比較簡單,相關之處參見方法部分說明即可。
以上對本申請所提供的技術方案進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以對本申請進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本申請權利要求的保護范圍內。