LLC谐振变换器控制方法、装置、设备及LLC谐振变换器与流程

本发明涉及通信，特别涉及一种llc谐振变换器控制方法、装置、设备及llc谐振变换器。

背景技术：

1、llc谐振变换器是开关电源的一种，开关电源为了提高功率密度而提高开关频率，进而直接导致开关损耗的增加。llc谐振变换器具有软开关的特点，可以在宽范围内实现llc谐振变换器中的llc谐振变换电路的原边开关管的zvs和llc谐振变换电路的副边整流管的zcs，从而降低开关损耗。

2、llc谐振变换器为了实现宽范围的输出，发波策略通常采用pfm(pulse frequencymodulation，脉冲频率调制)、pfm+pwm(pulse-width modulation)脉冲宽度调制)、pwm和间歇发波等多种发波方式相切换的方案。pfm、pfm+pwm、pwm和间歇发波全过程的发波方式均采用对称发波，采用对称发波的方式从间歇区进入非间歇区时，比如pwm区，由于在间歇区开关管均不发波，由间歇区切换到非间歇区时，根据cmp值进行比较，然后根据比较的动作顺序，驱动各个开关管。

3、在间歇区时，各个开关管均不发波，谐振电路自由谐振，与变压器直接连接的开关管会随着谐振电流的方向而不断的充放电。当退出间歇区后与变压器直接连接的开关管的vds不可控，可能存在硬开关导通的概率。当与变压器直接连接的开关管硬开通后，原边大的电压变化率(dv/dt)和电流变化率(di/dt)通过主变耦合至二次sr(synchronousrectification，同步整流)mos管，可能会导致sr mos管的电压应力超标，损坏mos管。

技术实现思路

1、本发明提供一种llc谐振变换器控制方法、装置、设备及llc谐振变换器，用以解决现有技术中存在的llc谐振变换器中与变压器直接连接的开关管硬开通后，原边大的dv/dt和di/dt通过主变耦合至二次sr mos管，可能会导致sr mos管电压应力超标，损坏mos管的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种llc谐振变换器控制方法，所述llc谐振变换器包括llc谐振变换电路，该方法包括：

3、在当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，根据所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管，控制所述llc谐振变换电路中的上管关断，控制所述llc谐振变换电路中的下管开通，或控制所述上管开通，控制所述下管关断；

4、在下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，根据第一比较值和第二比较值，控制所述上管和所述下管的开通或关断，其中，所述第一比较值小于所述第二比较值，所述第一比较值和所述第二比较值的和值为周期值。

5、在一种可选的实施方式中，该方法还包括：

6、在所述下一周期，将所述下一周期的起始时刻和所述下一周期的二分之一周期时刻作为控制所述上管和所述下管的开通或关断的切换时刻。

7、在一种可选的实施方式中，所述llc谐振变换电路包括由第一上管和第一下管串联构成的第一桥臂，以及由第二上管和第二下管串联构成的第二桥臂；

8、所述在当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，根据所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管，控制所述llc谐振变换电路中的上管关断，控制所述llc谐振变换电路中的下管开通，或控制所述上管开通，控制所述下管关断，包括：

9、若所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管为所述第一上管和所述第一下管，则在所述当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，控制所述第一上管和所述第二上管关断，控制所述第一下管和所述第二下管开通。

10、在一种可选的实施方式中，所述在下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，根据第一比较值和第二比较值，控制所述上管和所述下管的开通或关断，包括：

11、在所述下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，将所述下一周期的起始时刻作为切换时刻，根据所述第一比较值控制所述第二下管关断，根据所述第二比较值控制所述第二上管开通；

12、将所述下一周期的二分之一周期时刻作为切换时刻，根据所述第二比较值控制所述第一下管关断，根据所述第一比较值控制所述第一上管开通。

13、在一种可选的实施方式中，所述llc谐振变换电路包括由第一上管和第一下管串联构成的第一桥臂，以及由第二上管和第二下管串联构成的第二桥臂；

14、所述在当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，根据所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管，控制所述llc谐振变换电路中的上管关断，控制所述llc谐振变换电路中的下管开通，或控制所述上管开通，控制所述下管关断，包括：

15、若所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管为所述第二上管和所述第二下管，则在所述当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，控制所述第一上管和所述第二上管开通，控制所述第一下管和所述第二下管关断。

16、在一种可选的实施方式中，所述在下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，根据第一比较值和第二比较值，控制所述上管和所述下管的开通或关断，包括：

17、在所述下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，将所述下一周期的起始时刻作为切换时刻，根据所述第一比较值控制所述第一下管关断，根据所述第二比较值控制所述第一上管开通；

18、将所述下一周期的二分之一周期时刻作为切换时刻，根据所述第二比较值控制所述第二下管关断，根据所述第一比较值控制所述第二上管开通。

19、第二方面，本技术实施例提供一种llc谐振变换器的控制装置，包括：

20、第一控制模块，用于在当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，根据所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管，控制所述llc谐振变换电路中的上管关断，控制所述llc谐振变换电路中的下管开通，或控制所述上管开通，控制所述下管关断；

21、第二控制模块，用于在下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，根据第一比较值和第二比较值，控制所述上管和所述下管的开通或关断，其中，所述第一比较值小于所述第二比较值，所述第一比较值和所述第二比较值的和值为周期值。

22、在一种可选的实施例中，所述第二控制模块还用于：

23、在所述下一周期，将所述下一周期的起始时刻和所述下一周期的二分之一周期时刻作为控制所述上管和所述下管的开通或关断的切换时刻。

24、在一种可选的实施例中，所述llc谐振变换电路包括由第一上管和第一下管串联构成的第一桥臂，以及由第二上管和第二下管串联构成的第二桥臂；

25、所述第一控制模块具体用于：

26、若所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管为所述第一上管和所述第一下管，则在所述当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，控制所述第一上管和所述第二上管关断，控制所述第一下管和所述第二下管开通。

27、在一种可选的实施例中，所述第二控制模块具体用于：

28、在所述下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，将所述下一周期的起始时刻作为切换时刻，根据所述第一比较值控制所述第二下管关断，根据所述第二比较值控制所述第二上管开通；

29、将所述下一周期的二分之一周期时刻作为切换时刻，根据所述第二比较值控制所述第一下管关断，根据所述第一比较值控制所述第一上管开通。

30、在一种可选的实施例中，所述llc谐振变换电路包括由第一上管和第一下管串联构成的第一桥臂，以及由第二上管和第二下管串联构成的第二桥臂；

31、所述第一控制模块具体用于：

32、若所述llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管为所述第二上管和所述第二下管，则在所述当前周期，确定所述llc谐振变换器处于间歇状态的情况下，控制所述第一上管和所述第二上管开通，控制所述第一下管和所述第二下管关断。

33、在一种可选的实施例中，所述第二控制模块具体用于：

34、在所述下一周期，确定所述llc谐振变换器由所述间歇状态切换到非间歇状态后，将所述下一周期的起始时刻作为切换时刻，根据所述第一比较值控制所述第一下管关断，根据所述第二比较值控制所述第一上管开通；

35、将所述下一周期的二分之一周期时刻作为切换时刻，根据所述第二比较值控制所述第二下管关断，根据所述第一比较值控制所述第二上管开通。

36、第三方面，本技术实施例提供一种llc谐振变换器的控制设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

37、第四方面，本技术实施例提供一种llc谐振变换器，包括llc谐振变换电路和如第三方面所述的llc谐振变换器的控制设备。

38、本发明有益效果如下：

39、本技术实施例提供的一种llc谐振变换器控制方法、装置、设备及llc谐振变换器，该方法包括：在当前周期，确定llc谐振变换器处于间歇状态后，根据llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态时优先控制开通的开关管，控制llc谐振变换电路中的上管关断，同时控制llc谐振变换电路中的下管开通，或控制上管开通，同时控制下管关断，在下一个周期，确定llc谐振变换器由间歇状态切换到非间歇状态后，根据第一比较值和第二比较值控制上管和下管的开通或关断，其中，第一比较值小于第二比较值，第一比较值和第二比较值的和值为周期值。由于在llc谐振变换器处于间歇状态时，控制上管关断，控制下管开通，或控制上管开通，控制下管关断，实现与变压器相连的管子的软开通，以使谐振电流在间歇状态流经开通的开关管、谐振电感、谐振电容和变压器的原边，从而可以衰减谐振电流的幅值，降低由于原边开关管硬开通导致的大的di/dt和dv/dt，降低耦合电流的幅值，降低开关管损耗，减少耦合到副边的电压的电压过充，在llc谐振变换器退出间歇状态时，使要开通的管子的vds提前降为0v，降低sr mos管电压应力超标的概率，进而降低mos管被损坏的概率，提高llc谐振变换器的性能。