專利名稱：Llc串聯(lián)諧振電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電源的LLC串聯(lián)諧振電路。
背景技術(shù)：
在LLC串聯(lián)諧振電路空載和小負(fù)載情況下，所需的能量很小，為保持輸出穩(wěn)定，諧振電路必須在很高的頻率(幾倍甚至數(shù)十倍諧振頻率)下工作，增加了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，也增加了電路損耗。請(qǐng)參考圖1，為現(xiàn)有采用MC33067芯片控制LLC串聯(lián)諧振電路的控制圖，目前，MC33067控制芯片廣泛運(yùn)用在LLC諧振電路中，MC33067芯片的第16腳用于死區(qū)設(shè)置，避免橋臂間的直通。死區(qū)時(shí)間的大小由功率器件的性能和驅(qū)動(dòng)電路的具體參數(shù)確定，為一個(gè)固定的值。為了維持空載和小負(fù)載時(shí)輸出的可控性，必須將MC33067控制芯片的最高工作頻率設(shè)置得很高，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)也必須滿足很高頻率的要求；由于空載和小負(fù)載情況下，LLC串聯(lián)諧振電路無(wú)法工作在諧振狀態(tài)下，諧振電路損耗很大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在空載和小負(fù)載情況下，變換器不需要工作在太高的工作頻率的LLC串聯(lián)諧振電路。為解決該技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種LLC串聯(lián)諧振電路，包括半橋變換器、變壓器、整流濾波電路、取樣電路、PI調(diào)節(jié)電路、死區(qū)設(shè)置電阻、LLC控制芯片、驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述半橋變換器通過(guò)所述變壓器耦接至所述整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端與所述取樣電路的輸入端連接，取樣電路的輸出端與所述PI調(diào)節(jié)電路的輸入端連接，所述PI調(diào)節(jié)電路與所述LLC控制芯片連接，其特征在于，該LLC串聯(lián)諧振電路還包括一死區(qū)控制電路，所述死區(qū)控制電路通過(guò)所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述LLC控制芯片的輸入端口連接，所述LLC控制芯片輸出端連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至所述半橋變換器。特別地，所述死區(qū)控制電路包括比較器、晶體管和第一電阻、第二電阻，所述比較器的同相輸入端通過(guò)第二電阻連接至所述晶體管的基極，所述晶體管的集電極通過(guò)所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述LLC控制芯片的輸入口連接，所述第一電阻的一端連接至所述晶體管的集電極，另一端與所述晶體管的發(fā)射極連接并接地，所述比較器的反相輸入端連接至所述PI調(diào)節(jié)電路的輸出端特別地，所述半橋變換器包括一橋式電路和一諧振電路，所述橋式電路耦接于輸入電壓，由至少兩個(gè)開關(guān)構(gòu)成；所述諧振電路耦接于所述橋式電路，受上述開關(guān)控制。特別地，開關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)管。特別地，所述LLC控制芯片為MC33067控制芯片，所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述MC33067控制芯片的第十六端口連接。有益效果 本實(shí)用新型應(yīng)用于LLC諧振電路拓?fù)鋾r(shí)，不用改變整個(gè)電路的架構(gòu)，不影響電路的各種特征，沒(méi)有增加成本，僅增加一死區(qū)控制電路和一死區(qū)設(shè)置電阻，便可以在空載和輕載條件下，以較低的開關(guān)頻率實(shí)現(xiàn)電路的穩(wěn)定工作。

圖I為現(xiàn)有采用MC33067控制LLC串聯(lián)諧振電路的控制圖；圖2為本實(shí)用新型采用MC33067控制LLC串聯(lián)諧振電路的控制圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明201半橋變換器；202整流濾波電路；203取樣電路；204PI調(diào)節(jié)電路；205死區(qū)控制電路；206驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施方式為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖2，一種LLC串聯(lián)諧振電路，包括半橋變換器201、變壓器Tr、整流濾波電路202、取樣電路203、PI調(diào)節(jié)電路204、LLC控制芯片、驅(qū)動(dòng)電路206，其中，所述半橋變換器201通過(guò)所述變壓器Tr耦接至所述整流濾波電路202，所述整流濾波電路202的輸出端與所述取樣電路203的輸入端連接，取樣電路203的輸出端與所述PI調(diào)節(jié)電路204的輸入端連接，所述PI調(diào)節(jié)電路204與所述LLC控制芯片連接，該LLC串聯(lián)諧振電路還包括一死區(qū)控制電路205，所述死區(qū)控制電路205通過(guò)死區(qū)設(shè)置電阻R6與所述LLC控制芯片的輸入端口連接，所述LLC控制芯片輸出端連接至所述驅(qū)動(dòng)電路206的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路206的輸出端連接至所述半橋變換器201。作為一較佳實(shí)施例，所述死區(qū)控制電路205包括比較器U1A、晶體管Q3和第一電阻R7，所述比較器UlA的同相輸入端通過(guò)第二電阻R8連接至所述晶體管Q3的基極，所述晶體管Q3的集電極通過(guò)所述死區(qū)設(shè)置電阻R6與所述LLC控制芯片的第十六端口連接，所述第一電阻R7的一端連接至所述晶體管Q3的集電極，另一端與所述晶體管Q3的發(fā)射極連接并接地，所述PI調(diào)節(jié)電路204的輸出端連接至所述比較器UlA的反相輸入端。在本實(shí)施例中，所述半橋變換器包括一橋式電路和一諧振電路，所述橋式電路耦接于輸入電壓，由至少兩個(gè)開關(guān)構(gòu)成；所述諧振電路耦接于所述橋式電路，受上述開關(guān)控制，其中，上述的開關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)管，LLC控制芯片為MC33067控制芯片，所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述MC33067控制芯片的第十六端口連接。下面對(duì)上述電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)用新型在LLC串聯(lián)諧振電路中增加一死區(qū)控制電路205，與MC33067控制芯片的死區(qū)設(shè)置電阻R6和誤差反饋控制加鏈接成一個(gè)回路，MC33067控制芯片的PI調(diào)節(jié)電路204產(chǎn)生的誤差信號(hào)與比較器同相輸入端的基準(zhǔn)電壓Vref比較。在負(fù)載較大時(shí)，LLC串聯(lián)諧振電路工作在諧振頻率附近，PI調(diào)節(jié)電路204的輸出較低電平，低于Vref，，UlA輸出高電平，死區(qū)控制電路205中的三極管Q3導(dǎo)通，第一電阻R7在電路中不起作用，死區(qū)時(shí)間為tdMd min，LLC串聯(lián)諧振電路通過(guò)調(diào)整工作頻率控制輸出電壓；在空載和小負(fù)載時(shí)，如果MC33067控制芯片無(wú)法輸出足夠大的開關(guān)頻率，輸出電壓將會(huì)高于設(shè)置電壓，PI調(diào)節(jié)電路204輸出較高電平(高于Vref)，UlA輸出電平，Q3截止，死區(qū)時(shí)間為tdead max，通過(guò)電阻R7，設(shè)置此時(shí)的死區(qū)時(shí)間，可以保證在較低的開關(guān)頻率時(shí)，MC33067控制芯片的有效輸出占空比較小，再通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)頻率，有效控制輸出電壓穩(wěn)定。當(dāng)輸出負(fù)載增加后，再通過(guò)比較器UlA輸出較低電平，Q3導(dǎo)通，進(jìn)入tdead min死區(qū)時(shí)間，變換改變工作狀態(tài)，進(jìn)入調(diào)頻工作。其中，在Q3導(dǎo)通時(shí)，MC33067的死區(qū)時(shí)間為fdead min = O. 348 · C3 · R6 ;在Q3截止時(shí)，死區(qū)時(shí)間為 tdead max = O. 348 · C3 (R6+R7)。以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型通過(guò)控制MC33067死區(qū)設(shè)置電阻R6，實(shí)現(xiàn)兩種死區(qū)時(shí)間的設(shè)置。在正常工作時(shí)，死區(qū)時(shí)間為橋臂MOS管所需的保護(hù)時(shí)間(一般很小，納秒級(jí))；在空載和小負(fù)載時(shí)，通過(guò)第一電阻R7的設(shè)置，增大死區(qū)時(shí)間，使LLC串聯(lián)諧振電路在較低開關(guān)頻率時(shí)，有效占空比很小，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓穩(wěn)定的作用。本實(shí)用新型應(yīng)用于LLC諧振電路拓?fù)鋾r(shí)，不用改變整個(gè)電路的架構(gòu)，不影響電路的各種特征，沒(méi)有增加成本，只是增加一個(gè)比較器UlA和一個(gè)控制三極管Q3，便可以在空載和輕載條件下，調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，使得LLC諧振電路在較窄工作頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種輸 出負(fù)載的調(diào)節(jié)，在空載和小負(fù)載時(shí)，以較低開關(guān)頻率工作，減小電路損耗。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)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)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LLC串聯(lián)諧振電路，包括半橋變換器、變壓器、整流濾波電路、取樣電路、PI調(diào)節(jié)電路、死區(qū)設(shè)置電阻、LLC控制芯片、驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述半橋變換器通過(guò)所述變壓器耦接至所述整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端與所述取樣電路的輸入端連接，取樣電路的輸出端與所述PI調(diào)節(jié)電路的輸入端連接，所述PI調(diào)節(jié)電路與所述LLC控制芯片連接，其特征在于，該LLC串聯(lián)諧振電路還包括一死區(qū)控制電路，所述死區(qū)控制電路通過(guò)所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述LLC控制芯片的輸入端口連接，所述LLC控制芯片輸出端連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至所述半橋變換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LLC串聯(lián)諧振電路，其特征在于，所述死區(qū)控制電路包括比較器、晶體管和第一電阻和第二電阻，所述比較器的同相輸入端通過(guò)所述第二電阻連接至所述晶體管的基極，所述晶體管的集電極通過(guò)所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述LLC控制芯片的輸入端口連接，所述第一電阻的一端連接至所述晶體管的集電極，另一端與所述晶體管的發(fā)射極連接并接地，所述比較器的反相輸入端連接至所述PI調(diào)節(jié)電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種LLC串聯(lián)諧振電路，其特征在于，所述半橋變換器包括一橋式電路和一諧振電路，所述橋式電路耦接于電源，由至少兩個(gè)開關(guān)構(gòu)成；所述諧振電路耦接于所述橋式電路，受上述開關(guān)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種LLC串聯(lián)諧振電路，其特征在于，開關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種LLC串聯(lián)諧振電路，其特征在于，所述LLC控制芯片為MC33067控制芯片，所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述MC33067控制芯片的第十六端口連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種LLC串聯(lián)諧振電路，包括半橋變換器、變壓器、整流濾波電路、取樣電路、PI調(diào)節(jié)電路、死區(qū)設(shè)置電阻、LLC控制芯片、驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述半橋變換器通過(guò)所述變壓器耦接至所述整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端與所述取樣電路的輸入端連接，取樣電路的輸出端與所述PI調(diào)節(jié)電路的輸入端連接，所述PI調(diào)節(jié)電路與所述LLC控制芯片連接，其特征在于，該LLC串聯(lián)諧振電路還包括一死區(qū)控制電路，所述死區(qū)控制電路通過(guò)所述死區(qū)設(shè)置電阻與所述LLC控制芯片的輸入端口連接，所述LLC控制芯片輸出端連接至所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至所述半橋變換器。本實(shí)用新型在現(xiàn)有電路基礎(chǔ)上，僅增加一死區(qū)控制電路和一死區(qū)設(shè)置電阻，便可以在空載和輕載條件下，以較低的開關(guān)頻率實(shí)現(xiàn)電路的穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)H02M3/335GK202550884SQ20112055993
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者何勇志, 劉文峰 申請(qǐng)人:深圳市英可瑞科技開發(fā)有限公司