[发明专利]一种基于电流检测的LLC同步整流管的驱动策略

说明书

技术领域

本发明涉及一种LLC谐振变换器同步整流的驱动策略。

背景技术

本发明的背景技术包括LLC谐振拓扑，以及LLC的同步整流技术。常规的LLC同步整流驱动一般采用LLC原边Mos管的驱动信号，结合LLC同步整流管的Vds检测，以及最大脉宽限制来实现同步整流管的驱动。

在LLC的工作机理中，其输出二极管对管或者同步整流管对管的电流折算到变压器原边以后，就等于谐振电感电流减去激磁电感电流的差。在使用一个独立的激磁电感后，通过检测LLC主变原边的电流就可以知道输出对管中，哪一只管子在导通；在确定同步整流管开通关断电流阀值以后，就可以决定该开通的同步整流管何时导通，该关断的同步整流管何时关断。

发明内容

本发明从电流检测的角度，避开Vds检测，以及较为复杂的各逻辑条件的组合判断，仅检测主要变压器的原边电流(如附图图1中的T1，及主变原边电流Ip)，经过一个较为简单的逻辑判断就可以产生副边同步整流管(如附图图1中的Q3、Q4)的驱动信号。

相对于普通的同步整流策略，本发明在不降低同步整流效率的条件下，使同步整流的驱动更简单、可靠。而且避免了深度限流过程中同步整流管仅有其寄生二极管导通的情况，提高了同步整流管的可靠性。

附图说明

图1是基于电流检测的LLC同步整流驱动原理图。DCbus_input普通是400Vdc左右的高压输入。

Cin是LLC输入储能电容。

Q1、Q2是LLC原边主Mos管。

Lr是谐振电感，Cr是谐振电容。

Lm是独立的激磁电感。

T1是LLC的主要变压器。Lm不再是主变T1的内生激磁电感。主变T1的内生激磁电感远远大于Lm。

Q3、Q4是LLC副边同步整流管，至少是一对管，可以是多对管。

Cout是输出电容。

RL代表外接的负载电阻。

图2是基于图1的，各点典型的电压电流波形。

Ir是谐振电感电流波形。Im是激磁电感电流波形。

Ip是变压器原边电流，等于Ir减去Im的差。

Ip波形之后是Q3、Q4的驱动信号时序图。

I3，I4是分别流过Q3、Q4的电流波形。

具体实施方式

如图1所示，通过高频电流传感器，如电流互感器，电流型霍尔等，采样变压器原边电感电流。电流采样信号经过一个逻辑判断环节，如采用以两个高速比较器为核心的逻辑电路，产生驱动逻辑信号。如图2所示，当Ip大于一定的正阀值的时候，开通Q3；Ip小于一定的负阀值时，关断Q3。当Ip代数值小于一定的负阀值时，开通Q4；Ip大于一定的负阀值时，开通Q4。

用于分别驱动Q3、Q4的逻辑信号，经过一个驱动放大单元(driver block)之后，分别产生直接驱动Q3、Q4的驱动信号。

综上所述，通过一个电流传感器，一个逻辑驱动单元，一个驱动放大单元，就可以实现基于电流检测的同步整流驱动信号。