[发明专利]升降压LLC谐振变换器的控制系统及方法

权利要求书

1.一种升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，包括：

存储器，用于存储升降压LLC谐振变换器在各输入电压和各负载输出电流下的最佳相移值对应表；

采样模块，连接升降压LLC谐振变换器的输入端和输出端，用于对升降压LLC谐振变换器的输入电压、输出电压及负载输出电流进行采样；

PID计算模块，连接所述采样模块，用于根据当前的输出电压与目标电压的差值计算占空比；

相移计算模块，连接所述采样模块和存储器，用于根据当前的输入电压和负载输出电流查询所述对应表，若表中有对应的最佳相移值则作为相移设置值；若表中无对应的最佳相移值，则以所述对应表中与所述当前的输入电压和负载输出电流邻近的最佳相移值作为基准点，通过Phase＝k₁*ΔVin+k₂*ΔIo+k₃的拟合公式计算出相移设置值Phase，其中k₃为所述基准点的最佳相移值，ΔVin为所述当前的输入电压与所述基准点的输入电压的差值，ΔIo为所述当前的负载输出电流与所述基准点的负载输出电流的差值，k₁和k₂为对应的线性拟合系数；

脉冲宽度调制模块，连接所述PID计算模块和相移计算模块，用于根据所述占空比和所述相移设置值对升降压LLC谐振变换器的升降压拓扑的开关管、LLC拓扑的开关管以及副边侧的同步整流管进行驱动控制。

2.根据权利要求1所述的升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述采样模块包括输入电压采样电阻、输出电压采样电阻及负载输出电流采样电阻，所述负载输出电流采样电阻用于与负载串联形成负载支路，所述输出电压采样电阻用于与所述负载支路并联。

3.根据权利要求2所述的升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述采样模块还包括采样放大隔离电路，所述采样放大隔离电路包括第一采样芯片、第二采样芯片及运算放大器，所述第一采样芯片的输入端连接所述输入电压采样电阻，所述第二采样芯片的输入端连接所述负载输出电流采样电阻，所述运算放大器的输入端连接所述输出电压采样电阻。

4.根据权利要求3所述的升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，还包括：

模数转换模块，输入端连接所述第一采样芯片的输出端、第二采样芯片的输出端及运算放大器的输出端，所述模数转换模块的输出端连接所述PID计算模块和相移计算模块，用于将所述采样放大隔离电路采样得到的输入电压、输出电压及负载输出电流转换成数字信号。

5.根据权利要求4所述的升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，包括集成有所述模数转换模块、所述PID计算模块、所述相移计算模块、所述脉冲宽度调制模块及所述存储器的微控制器或数字信号处理器。

6.根据权利要求1所述的升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，还包括：

栅驱动器，输入端连接所述脉冲宽度调制模块的输出端，所述栅驱动器的输出端连接所述升降压LLC谐振变换器的升降压拓扑的功率管的栅极、所述升降压LLC谐振变换器的LLC拓扑的功率管的栅极、以及所述升降压LLC谐振变换器的副边侧的同步整流管的栅极。

7.根据权利要求6所述的升降压LLC谐振变换器的控制系统，其特征在于，所述栅驱动器是氮化镓驱动器。