一种LLC半桥电路开关管防烧毁方法及LLC半桥电路与流程

本发明涉及开关电源，特别涉及一种llc半桥电路开关管防烧毁方法及llc半桥电路。

背景技术：

1、谐振变换器分为llc半桥谐振变换器、准谐振变换器、零开关pwm变换器和零转换pwm变换器等种类。准谐振变换器和零转换pwm变换器都是采用加有辅助谐振电路做检测，只有输出负载达到一程度后，才能进入谐振工作，轻载时不参与谐振工作，而llc半桥谐振变换器的谐振元件一直参与谐振工作。

2、llc半桥谐振变换器电路主要由开关网络和谐振槽路组成，流过开关管的电流变为正弦波而不是方波，使开关管在某一时刻导通，实现零电压或零电流开关。理论上，llc半桥谐振变换器电路可以在全负载范围内实现零电压开通，但要考虑谐振电路的实际工作参数值，如最小增益、最大增益、频率比、谐振频率点、工作频率点等参数设计的合理性，参数不合理就会容易进入容性区域工作，造成环路工作不稳定，导致开关管被烧坏。要实现零电压开关(zvs)，llc半桥谐振电路在其整个负载范围内都必须处于感性区域，这样才能保证mosfet实现零电压开通和工作于安全的感性区域。

技术实现思路

1、传统的llc半桥谐振电路，由于参数不合理，电路很容易工作在容性区域，使得电流超前电压，很容易导致开关管烧坏。

2、针对上述问题，提出一种llc半桥电路开关管防烧毁方法及llc半桥电路，通过利用llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，并根据第一开关工作频率/第二开关工作频率对开关管工作频率进行配置，使得所述开关管工作频率大于第二谐振频率，从而使得llc半桥谐振电路工作在感性工作区域，实现了零电压开关，使得环路工作稳定，避免了开关管被烧坏。

3、第一方面，一种llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，包括：

4、步骤100、提供一种llc半桥谐振电路，所述llc半桥谐振电路包括控制模块、pfc模块、半桥谐振模块及输出模块，所述控制模块、pfc模块、半桥谐振模块、输出模块依次电性连接，所述控制模块用于对所述半桥谐振模块中开关管的方波频率进行配置；

5、步骤200、分别获取所述llc半桥谐振电路的第一谐振频率、第二谐振频率，其中，所述第一谐振频率穿过电路的负载独立工作点，所述第二谐振频率小于所述第一谐振频率，为临界谐振频率；

6、步骤300、利用所述llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率；

7、步骤400、根据所述第一开关工作频率/第二开关工作频率对开关管工作频率进行配置，使得所述开关管工作频率大于所述第二谐振频率。

8、结合本发明第一方面所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，第一种可能的实施方式中，所述步骤200包括：

9、步骤210、利用第一谐振电感、第一谐振电容获取第一谐振频率；

10、步骤220、利用第一谐振电感、第一谐振电容及第二谐振电感获取第二谐振频率。

11、结合本发明第一方面第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述步骤300包括：

12、步骤310、利用最小谐振电压增益获取所述第一开关工作频率；

13、步骤320、利用最大谐振电压增益获取所述第二开关工作频率。

14、结合本发明第一方面第二种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述步骤310包括：

15、步骤311、利用所述电感比获取最大增益参数；

16、步骤312、利用所述最大增益参数获取最大电压增益。

17、结合本发明第一方面第三种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述步骤310还包括：

18、步骤313、获取最大输入直流电压，使所述llc半桥谐振电路的谐振电压增益大于所述最大电压增益；

19、步骤314、根据所述最大输入直流电压、第一输出电压以及匝数比获取最小谐振电压增益。

20、步骤315、利用所述最小谐振电压增益获取最大开关工作频率比；

21、步骤316、利用最大开关工作频率比获取所述第一开关工作频率。

22、结合本发明第一方面第一种可能的实施方式，第五种可能的实施方式中，所述步骤320包括：

23、步骤321、获取最小输入直流电压；

24、步骤322、利用所述最小输入直流电压、第二输出电压获取最大谐振电压增益。

25、结合本发明第一方面第五种可能的实施方式，第六种可能的实施方式中，所述步骤320还包括：

26、步骤323、利用所述最大谐振电压增益获取最小开关工作频率比；

27、步骤324、利用所述最小开关工作频率比获取所述第二开关工作频率。

28、第二方面，一种llc半桥谐振电路，采用第一方面所述开关管防烧毁方法，包括：

29、控制模块、pfc模块、半桥谐振模块及输出模块；

30、所述控制模块、pfc模块、半桥谐振模块、输出模块依次电性连接；

31、所述控制模块用于对所述半桥谐振模块中开关管的方波频率进行配置；

32、所述对所述半桥谐振模块中开关管的方波频率进行配置，包括：

33、利用所述llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，根据所述第一开关工作频率/第二开关工作频率对开关管工作频率进行配置，使得所述开关管工作频率大于第二谐振频率；

34、所述llc半桥谐振电路的第一谐振频率穿过电路的负载独立工作点，所述第二谐振频率小于所述第一谐振频率，为临界谐振频率。

35、结合本发明第二方面所述的llc半桥谐振电路，第一种可能的实施方式中，所述利用所述llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，包括：

36、利用所述最小谐振电压增益获取最大开关工作频率比并根据所述最大开关工作频率比获取所述第一开关工作频率。

37、结合本发明第二方面所述的llc半桥谐振电路，第二种可能的实施方式中，所述利用所述llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，还包括：

38、利用所述最大谐振电压增益获取最小开关工作频率比并根据所述最小开关工作频率比获取所述第二开关工作频率。

39、实施本发明所述的一种llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，通过利用llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，并根据第一开关工作频率/第二开关工作频率对开关管工作频率进行配置，使得所述开关管工作频率大于第二谐振频率，从而使得llc半桥谐振电路工作在感性工作区域，实现了零电压开关，使得环路工作稳定，避免了开关管被烧坏。

技术特征：

1.一种llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，所述步骤200包括：

3.根据权利要求2所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，所述步骤300包括：

4.根据权利要求3所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，所述步骤310包括：

5.根据权利要求4所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，所述步骤310还包括：

6.根据权利要求2所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，所述步骤320包括：

7.根据权利要求6所述的llc半桥谐振电路开关管防烧毁方法，其特征在于，所述步骤320还包括：

8.一种llc半桥谐振电路，采用权利要求1-7任一项所述开关管防烧毁方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的llc半桥谐振电路，其特征在于，所述利用所述llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，包括：

10.根据权利要求8所述的llc半桥谐振电路，其特征在于，所述利用所述llc半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率，还包括：

技术总结
本发明公开了一种LLC半桥谐振电路开关管防烧毁方法及LLC半桥谐振电路，方法包括：提供一种LLC半桥谐振电路；分别获取LLC半桥谐振电路的第一谐振频率、第二谐振频率；利用LLC半桥谐振电路的输入直流电压及电感比获取第一开关工作频率/第二开关工作频率；根据第一开关工作频率/第二开关工作频率对开关管工作频率进行配置，使得开关管工作频率大于第二谐振频率。通过对开关管工作频率进行配置，使得所述开关管工作频率大于第二谐振频率，从而使得LLC半桥谐振电路工作在感性工作区域，实现了零电压开关，使得环路工作稳定，避免了开关管被烧坏。

技术研发人员：张理元,吴杰,吴云海
受保护的技术使用者：深圳市奋达科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10