[发明专利]一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法及系统

说明书

本发明涉及LLC谐振变换器的控制器研制技术领域，尤其涉及一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法及系统；所述方法包括：将获取的输出电流量与参考电流量对应的电流值代入滑模面函数计算得到相应的LLC谐振变换器开关频率值；对开关频率值进行判断选择对应的开关频率；根据开关频率，生成占空比50％的一对移相互补PWM信号；PWM信号驱动半桥电路对LLC谐振变换器进行闭环控制；所述系统包括：滑模控制器、高分辨率定时器；本发明实施例通过滑模面函数计算得到LLC谐振变换器开关频率值并对其进行判断选择对应的工作频率，生成占空比50％的一对移相互补PWM信号来驱动半桥电路，从而实现LLC谐振变换器的闭环控制；提高LLC变换器动态响应速度和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及LLC谐振变换器的控制器研制技术领域，尤其涉及一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法及系统。

背景技术

LLC谐振变换器具有工作频率高、开关损耗小、允许输入电压范围宽、效率高、开关应力小等优点，而得到广泛应用。如何实现对LLC谐振变换器的有效控制，成为当前最为主要的课题之一。

目前，PID控制方法结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，已成为主流工业控制技术。然而由于LLC谐振变换器中输出负载和所有寄生元件均参与谐振网络，基于PID控制的LLC谐振变换器在应用于宽负载范围时动态响应慢，输出电压波动大，轻载频率过高且容易进入打嗝模式。

发明内容

为克服现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法及系统，提高LLC变换器动态响应速度和鲁棒性。

一方面，本发明实施例提供一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法，包括以下步骤：

S1，将获取的输出电流量与参考电流量对应的电流值代入滑模面函数计算得到相应的LLC谐振变换器开关频率值；

S2，对所述开关频率值进行判断选择对应的开关频率；所述开关频率工作在ZVS区；限制所述LLC谐振变换器进入ZCS区；

S3，根据所述开关频率，生成占空比50％的一对移相互补PWM信号；

S4，所述PWM信号驱动半桥电路对所述LLC谐振变换器进行闭环控制。

另一方面，本发明实施例提供一种LLC谐振变换器的频率自适应控制系统，包括滑模控制器、高分辨率定时器；所述滑模控制器的输入端与半桥电路输出端连接；所述滑模控制器输出端通过迟滞比较器连接到所述高分辨率定时器输入端，所述高分辨率定时器输出端与所述半桥电路输入端连接；具体包括：

滑模控制器，将获取的输出电流量与参考电流量对应的电流值代入滑模面函数计算得到相应的LLC谐振变换器开关频率值；对所述开关频率值进行判断选择对应的开关频率；所述开关频率工作在ZVS区；限制所述开关频率进入ZCS区；

高分辨率定时器，根据所述开关频率，生成占空比50％的一对移相互补PWM信号；所述PWM信号驱动半桥电路对所述LLC谐振变换器进行闭环控制。

本发明实施例提供一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法及系统，通过滑模面函数计算得到LLC谐振变换器开关频率值并对开关频率值进行判断选择对应的工作频率，再利用STM32F334微控制器外设的高分辨率定时器HTRM1生成占空比50％的一对移相互补PWM信号来驱动半桥电路，从而实现LLC谐振变换器的闭环控制；提高LLC变换器动态响应速度和鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种LLC谐振变换器的频率自适应控制方法流程示意图；