[发明专利]谐振变换器的控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种谐振变换器的控制方法和装置。

背景技术

高效率高功率高密度是电力电子产品的一个重要的发展趋势。LLC(Lr，Lm，Cr的缩写，它们分别代表谐振参数中的谐振电感、励磁电感和谐振电容)谐振变换器由于在变换效率和功率密度方面具有突出的优势，从而得到很多开关电源行业人员的青睐，具体而言，LLC谐振变换器的优点包括以下三点：

1)LLC谐振变换器的谐振元件工作在正弦谐振状态的时候，开关管上的电压自然过零，在变频的范围内都能够实现原边开关管的零电压开通与关断，所以电源损耗很小；

2)由于电源损耗很小，所以LLC谐振变换器的工作频率可以做得比较高，因此可有效减小变换器的体积降低制造变换器的成本，同时提高了变换器的功率密度；

3)由于LLC谐振变换器的副边二极管可以实现自然的关断，因此消除了副边电压尖峰，降低了关断所造成的电源损耗。

然而，由于LLC谐振变换器在采用低压轻载输出时一般采用的是调宽或者移相的控制方式，无论是采用调宽的控制方式还是采用移相的控制方式，都不能在全负载范围内很好地实现变压器原边开关管的软开关。

目前，根据数字控制由于具有很强适应性和灵活性的优点，并具备直接监控、处理并适用系统条件的能力，还可以通过远程诊断以确保持续的系统可靠性，实现故障管理、自动冗余以及在线升级等功能，因此数字控制在开关电源领域得到了越来越广泛的应用。

目前，通过数字处理器对谐振变换器进行控制的步骤如图1所示包括：

S102：判断LLC谐振变换器的工作状态，如果LLC谐振变换器处于开机且无故障发生，则执行步骤S104，否则，转而执行S112；

S104：数字处理器的采样电路对谐振变换电路的输出信号进行采样；

S106：数字处理器根据预设的给定量和采样得到的信号进行比较，进而得到电压补偿控制信号；

S108：数字处理器对得到的电压补偿控制信号进行比较判断确定对LLC谐振变换器的控制方式，生成相应的脉宽调制信号；

S110：驱动电路对上述脉宽调制信号进行放大，驱动LLC谐振变换电路工作，结束本流程；

S112：数字处理器中的脉宽调制模块封锁驱动电路，LLC谐振电路停止工作，结束本流程。

由上述方法可以看出在一个中断算法周期内，数字处理器需要通过实现补偿环路的电压输出，并通过此电压输出转换成相应的脉宽调制信号，完成一个完整的DC/DC变换器应该具备恒压、限流、恒功率甚至限流回缩等功能。目前，补偿环路都在数字处理器的算法中断过程中执行，由于成本的限制，运用在LLC谐振变换器控制上的数字处理器的主频一般不会很高，而LLC谐振变换器的最高工作频率一般在200KHz甚至300KHz以上。

由此可知，由于数字处理器在一个中断算法周期内需要处理的步骤太多，因此在谐振变换器频率很高的时候，在一个脉宽调制周期内数字处理器无法完成对整个反馈控制运算的处理，也就不可能在每个脉宽调制周期上都对LLC谐振变换器进行控制，从而使得对LLC谐振变换器的控制产生延时，进而使得整个环路的相位产生衰减，环路带宽变窄，同时，对输出直接的影响是使输出电压的峰峰值杂音和电话衡重等指标很难得到优化。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种谐振变换器的控制方法和装置，以至少解决在谐振变换器工作频率很高的情况下由于数字处理器难以在一个脉宽调制周期内执行完一次反馈控制运算造成的反馈控制产生延时的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种谐振变换器的控制方法，包括：对谐振变换电路的模拟输出信号进行采样；将采样得到的信号经过模拟补偿电路得到模拟补偿信号；将模拟补偿信号转换成数字补偿信号，并根据数字补偿信号对谐振变换电路进行反馈控制。

进一步的，将采样得到的信号经过模拟补偿电路得到模拟补偿信号的步骤包括：将采样得到的电压信号经过电压环补偿电路得到电压模拟补偿信号；或者将采样得到的电流信号经过电流环补偿电路得到电流模拟补偿信号。