[发明专利]控制芯片及开关电源

说明书

本发明提供了一种控制芯片及开关电源，该控制芯片包括电压控制型振荡器、桥臂开关控制信号产生电路、整流开关控制信号产生电路；电压控制型振荡器，用于根据第一电流和第二电流生成第三电流，根据第三电流生成时钟信号；桥臂开关控制信号产生电路用于根据时钟信号，输出第一控制信号以及第二控制信号，第一控制信号和第二控制信号形成固定死区；整流开关控制信号产生电路，用于根据第一变压器副边的电压采样信号，生成用于控制第二整流开关的控制信号，和用于根据第二变压器副边的电压采样信号，生成用于控制第一整流开关的控制信号。本发明可以使利用变压器作为谐振电感的LLC谐振变换电路工作在可变的高频率下，同时具有较好的可靠性。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种控制芯片及开关电源。

背景技术

目前，开关电源正向着高功率密度和高效率的方向发展，LLC谐振变换器因其优异的软开关特性及升压能力，得到了越来越广泛的应用。

为了减少开关损耗，目前还出现了多变压器结构的谐振变换器，如在专利公布号CN109995242A公开的技术方案中，其将传统的LLC谐振变换器中的谐振电感Lr替换为变压器，利用变压器作为谐振电感，即包括两个原边串联的变压器，在死区时间里可以使谐振腔内的能量输出到副边，进而有利于减少原边的开关损耗，使得谐振变换器可以工作在可变的高频率下。

目前谐振变换器的控制方式是侦测半桥开关的零电压时刻，并根据侦测的情况实时调整死区时间，当谐振变换器的工作频率升高时，周期时间缩短，死区时间太短容易导致谐振变换器的半桥上下开关直通短路，进而影响可靠性。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种控制芯片及开关电源，可以使现有的利用变压器作为谐振电感的LLC谐振变换电路工作在可变的高频率下，同时具有较好的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案提供了一种控制芯片，用于在LLC谐振变换电路中进行开关控制，所述LLC谐振变换电路包括第一桥臂开关、第二桥臂开关、第一整流开关、第二整流开关、谐振电容、与所述谐振电容串联的第一变压器和第二变压器，所述第一变压器和所述第二变压器为相同的变压器，所述第一变压器和所述第二变压器的励磁电感交替作为谐振电感，所述控制芯片包括电压控制型振荡器、桥臂开关控制信号产生电路、整流开关控制信号产生电路；

所述电压控制型振荡器，用于根据输出反馈电压产生的第一电流和内部电流源产生的第二电流，生成第三电流，以及根据所述第三电流生成频率可调、且脉宽保持不变的时钟信号；

所述桥臂开关控制信号产生电路，用于根据所述时钟信号，输出用于控制所述第一桥臂开关的第一控制信号，以及输出用于控制所述第二桥臂开关的第二控制信号，所述第一控制信号和所述第二控制信号形成固定死区；

所述整流开关控制信号产生电路，用于根据所述第一变压器副边的电压采样信号，生成用于控制所述第二整流开关的控制信号，和用于根据所述第二变压器副边的电压采样信号，生成用于控制所述第一整流开关的控制信号。

进一步地，所述控制芯片被配置为使所述LLC谐振变换电路的满载工作频率大于(2*f1)，其中，式中，Cr为所述谐振电容的电容值，Lm为所述第一变压器、所述第二变压器的励磁电感。

进一步地，所述控制芯片包括：输出反馈电压引脚、误差电压引脚、频率设置引脚、振荡器电容引脚、死区设定引脚、第一桥臂开关控制信号输出引脚、第二桥臂开关控制信号输出引脚、第一变压器副边的电压采样引脚、第二变压器副边的电压采样引脚、第一整流开关控制信号输出引脚、第二整流开关控制信号输出引脚；

其中，所述电压控制型振荡器对应：所述输出反馈电压引脚、所述误差电压引脚、所述频率设置引脚、所述振荡器电容引脚、所述死区设定引脚；

所述桥臂开关控制信号产生电路对应：所述第一桥臂开关控制信号输出引脚、所述第二桥臂开关控制信号输出引脚；