CN113381614B - 控制电路、llc谐振电路的控制***及开关电源 - Google Patents
控制电路、llc谐振电路的控制***及开关电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113381614B CN113381614B CN202110685149.8A CN202110685149A CN113381614B CN 113381614 B CN113381614 B CN 113381614B CN 202110685149 A CN202110685149 A CN 202110685149A CN 113381614 B CN113381614 B CN 113381614B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- transistor
- switch unit
- llc resonant
- resonant circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明涉及一种控制电路、LLC谐振电路的控制***及开关电源。该控制电路包括:输入端口、控制模块和反馈端口,输入端口的第一端用于与控制器的目标输出端连接,控制模块的第一端与输入端口的第二端连接,控制模块用于生成反馈信号,其中,当控制器发送的驱动信号导通第一开关管时反馈信号为零,当驱动信号导通LLC谐振电路的第二开关管时反馈信号不为零,反馈端口的第一端与控制模块的第二端连接,反馈端口的第二端用于与控制器的反馈输入端连接,以向控制器发送反馈信号,反馈信号用于指示控制器调节LLC谐振电路的开关频率。该控制电路可以减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域,特别是涉及一种控制电路、LLC谐振电路的控制***及开关电源。
背景技术
开关电源(Switch Mode Power Supply,简称SMPS),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。
目前,开关电源主要通过LLC谐振电路来实现。LLC谐振变换器工作过程中有多个谐振状态相互转换,其主要有两个谐振频率点:一个是励磁电感Lm不参与谐振,只有谐振电容Cr和谐振电感Lr参与谐振的谐振频率fr;另一个是励磁电感也参与谐振的谐振频率fm。
然而,目前的开关电源中,在轻载状态中会存在较大的噪音。
发明内容
基于此,有必要提供一种可以减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音的控制电路、LLC谐振电路的控制***及开关电源。
一种控制电路,包括:
输入端口,所述输入端口的第一端用于与控制器的目标输出端连接,所述目标输出端用于与LLC谐振电路的第一开关管连接,所述第一开关管为LLC谐振电路在一个工作周期内最先导通的开关管;
控制模块,所述控制模块的第一端与所述输入端口的第二端连接,所述控制模块用于生成反馈信号,其中,当所述控制器发送的驱动信号导通所述第一开关管时所述反馈信号为零,当所述驱动信号导通所述LLC谐振电路的第二开关管时所述反馈信号不为零;
反馈端口,所述反馈端口的第一端与所述控制模块的第二端连接,所述反馈端口的第二端用于与所述控制器的反馈输入端连接,以向所述控制器发送反馈信号,所述反馈信号用于指示所述控制器调节所述LLC谐振电路的开关频率。
在其中一个实施例中,所述控制模块包括:
第一开关单元,所述第一开关单元的控制极与所述输入端口的第二端连接,所述第一开关单元的第一极用于接地,所述第一开关单元的第二极用于与辅助源连接;
第二开关单元,所述第二开关单元的控制极与所述第一开关单元的第二极连接,所述第二开关单元的第一极与所述第一开关单元的第一极连接,所述第二开关单元的第二极与所述反馈端口的第一端连接;
其中,当所述驱动信号同时导通所述第一开关管和所述第一开关单元时所述反馈信号为零,当所述驱动信号同时关断所述第一开关管和所述第一开关单元时所述反馈信号不为零。
在其中一个实施例中,所述第一开关单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一晶体管和电源端口;
所述第一电阻的第一端与所述输入端口的第二端连接;
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第二电阻的第二端用于接地;
所述第一晶体管的控制极与所述第二电阻的第一端连接,所述第一晶体管的第一极用于接地,所述第一晶体管的第二极与所述第三电阻的第二端连接;
所述第三电阻的第一端与所述第一晶体管的第二极连接;
所述电源端口的第一端与所述第三电阻的第二端连接,所述电源端口的第二端用于与辅助源连接。
在其中一个实施例中,所述第一开关单元还包括:
第一电容,所述第一电容并联在所述第二电阻的两端,用于滤除所述第一开关单元内的干扰信号。
在其中一个实施例中,所述第一晶体管为MOS管或三极管,所述第一晶体管为高电平导通。
在其中一个实施例中,所述第二开关单元包括第四电阻、第五电阻和第二晶体管;
所述第四电阻的第一端与所述第一开关单元的第二极连接;
所述第二晶体管的控制极与所述第四电阻的第二端连接,所述第二晶体管的第一极与所述第一开关单元的第一极连接;
所述第五电阻的第一端与所述第二晶体管的第二极连接,所述第五电阻的第二端与所述反馈端口的第一端连接。
在其中一个实施例中,所述第二开关单元还包括:
第二电容,所述第二电容的第一端与所述第四电阻的第一端连接,所述第二电容的第二端与所述第二晶体管的第一极连接,所述第二电容用于滤除所述第二开关单元内的干扰信号。
在其中一个实施例中,所述第二晶体管为MOS管或三极管,所述第二晶体管为高电平导通。
一种LLC谐振电路的控制***,包括控制器以及如上述的控制电路。
一种开关电源,包括控制器、LLC谐振电路以及如上述的控制电路。
上述的控制电路、LLC谐振电路的控制***及开关电源,控制电路包括输入端口、控制模块和反馈端口,所述输入端口的第一端用于与控制器的目标输出端连接,所述控制模块的第一端与所述输入端口的第二端连接,所述控制模块用于生成反馈信号,其中,当所述控制器发送的驱动信号导通所述第一开关管时所述反馈信号为零,当所述驱动信号导通所述LLC谐振电路的第二开关管时所述反馈信号不为零,所述反馈端口的第一端与所述控制模块的第二端连接,所述反馈端口的第二端用于与所述控制器的反馈输入端连接,以向所述控制器发送反馈信号,所述反馈信号用于指示所述控制器调节所述LLC谐振电路的开关频率,则当LLC谐振电路处于一个稳定的负载状态时,由于第一开关管导通时,由于反馈信号为零,则当第一开关管关断且第二开关管导通时,开关频率不变,那么第二开关管的导通时间不变;当第二开关管导通时,由于反馈信号不为零,那么控制器就会降低开关频率,则在第一开关管导通时,下管的导通时间变长,所以,上管的占空比就小了,因此,在开关电源处于轻载状态时,相当于可以通过调节LLC谐振电路的占空比来调节LLC谐振电路的变压器原边向副边传递的能量大小,使得LLC谐振电路提前退出间歇模式,避免了开关电源在轻载状态中会进入间歇模式而产生噪音的问题,实现了减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例提供的一种开关电源中的LLC谐振电路的结构示意图;
图2为一个实施例提供的一种控制电路的结构示意图;
图3为一个实施例提供的一种LLC谐振电路处于空载状态下的波形示意图;
图4为一个实施例提供的一种LLC谐振电路处于轻载状态下的波形示意图;
图5为一个实施例提供的一种LLC谐振电路处于重载状态下的波形示意图;
图6为一个实施例提供的另一种控制电路的结构示意图;
图7为一个实施例提供的一种LLC谐振电路的控制***的结构示意图;
图8为一个实施例提供的一种开关电源的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
参考图1,图1为一个实施例提供的一种开关电源中的LLC谐振电路的结构示意图。在一个实施例中,如图1所示,一实施例的LLC谐振电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、谐振电感Lr、励磁电感Lm、谐振电容Cr1、谐振电容Cr2、变压器T1、二极管D1、二极管D2以及电容C1和电阻RL构成的整流电路,变压器T1的原边线圈与副边线圈匝数比为N=Np:Ns。
其中,第一开关管Q1为LLC谐振电路在一个工作周期内最先导通的开关管。一般的,第一开关管Q1和第二开关管Q2轮流导通。
LLC谐振电路是一种通过控制开关频率来实现输出恒定的电压。LLC谐振电路在工作过程中有多个谐振状态相互转换,其主要有两个谐振频率点:一个是励磁电感Lm不参与谐振,只有谐振电容Cr和谐振电感Lr参与谐振的谐振频率fr;另一个是励磁电感也参与谐振的谐振频率fm;
LLC谐振电路是固定占空比为50%,通过调频去控制开关电源从原边向副边传递能量,当模块在空载和轻载时,副边输出端不需要原边提供很大的能量,会通过提高开关频率来限制原边能量的传递,但是目前的控制器一般都会限制最大工作频率,所以空载和轻载时不会无限制的调高开关频率;当最大频率限制后,为了提高轻载的效率和空载的时候稳定输出电压,控制器会检测输出环路反馈信号Vfb的大小,强制电源进入间歇模式,达到稳定输出电压的目的,当进入间歇模式后,LLC谐振电路中的磁性元器件在受到可变电流激励时会产生磁场,使电路中的元件受到电磁力振动,电感和变压器的线圈与磁芯也会随之产生人耳能听见的频率范围(20Hz-20KHz)内的机械振动,从而发出噪音。
可以理解的是,虽然图示提供的是LLC谐振电路为半桥谐振电路,但本实施例提供的控制电路、LLC谐振电路的控制***及开关电源也可以引用在全桥谐振电路中。
参考图2,图2为一个实施例提供的一种控制电路的结构示意图。本实施例的控制电路用于使控制器调节LLC谐振电路的开关频率,从而达到调宽的目的。如图2所示,一实施例的控制电路包括输入端口110、控制模块120和反馈端口130,其中:
所述输入端口110的第一端用于与控制器的目标输出端连接,所述目标输出端用于与LLC谐振电路的第一开关管连接;所述控制模块120的第一端与所述输入端口110的第二端连接,所述控制模块120用于生成反馈信号;所述反馈端口130的第一端与所述控制模块120的第二端连接,所述反馈端口130的第二端用于与所述控制器的反馈输入端连接,以向所述控制器发送反馈信号,所述反馈信号用于指示所述控制器调节所述LLC谐振电路的开关频率。
其中,目标输出端是指控制器与LLC谐振电路的第一开关管连接的输出端。由于本实施例的控制电路在使用时,输入端口110与目标输出端,则输入端口110输入的信号与第一开关管输入的信号一致。第一开关管为LLC谐振电路在一个工作周期内最先导通的开关管。控制模块120包括一个或多个器件的集合,用于生成反馈信号。其中,当所述控制器发送的驱动信号导通所述第一开关管时所述反馈信号为零,当所述驱动信号导通所述LLC谐振电路的第二开关管时所述反馈信号不为零。
具体的,当LLC谐振电路处于一个稳定的负载状态时,第一开关管在导通时,由于反馈信号为零,则当第一开关管关断且第二开关管导通时,开关频率不变,那么第二开关管的导通时间不变;当第二开关管导通时,由于反馈信号不为零,那么控制器就会降低开关频率,则在第一开关管导通时,下管的导通时间变长,所以,上管的占空比就小了,因此,在开关电源处于轻载状态时,相当于可以通过调节LLC谐振电路的占空比来调节LLC谐振电路的变压器原边向副边传递的能量大小。
需要说明的是,反馈端口130连接的反馈输入端,可以与控制器检测输出环路反馈信号Vfb的一端相同。反馈信号可以是电流信号,也可以是电压信号,此处不作限定。具体的,当LLC谐振电路处于一个稳定的负载状态时,由于反馈信号不为零时,则控制器的反馈输入端接收到的信号为输出环路反馈信号Vfb与反馈信号之和,即控制器的反馈输入端接收到的信号大于输出环路反馈信号Vfb,使得控制器认为负载增加,则控制器在下一个时钟周期会降低开关频率。
在本实施例中,当LLC谐振电路处于一个稳定的负载状态时,由于第一开关管导通时,由于反馈信号为零,则当第一开关管关断且第二开关管导通时,开关频率不变,那么第二开关管的导通时间不变;当第二开关管导通时,由于反馈信号不为零,那么控制器就会降低开关频率,则在第一开关管导通时,下管的导通时间变长,所以,上管的占空比就小了,因此,在开关电源处于轻载状态时,相当于可以通过调节LLC谐振电路的占空比来调节LLC谐振电路的变压器原边向副边传递的能量大小,使得LLC谐振电路提前退出间歇模式,避免了开关电源在轻载状态中会进入间歇模式而产生噪音的问题,实现了减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音。
可以理解的是,控制器如何调节开关频率的方式可以参考现有技术,此处不作赘述。一般的,LLC谐振电路连接的负载越多,则开关频率越低。
同时参考图3-图5。图3为一个实施例提供的一种LLC谐振电路处于空载状态下的波形示意图。图4为一个实施例提供的一种LLC谐振电路处于轻载状态下的波形示意图。图5为一个实施例提供的一种LLC谐振电路处于重载状态下的波形示意图。
本实施例中,以上述控制电路应用于机载115V/400Hz三相交流供电转28V直流电源模块,经过该电源模块实验验证,如图3-图5所示,随着负载的增大第二开关管的驱动脉宽越来越大,直到重载时,第二开关管的驱动脉宽才接近相等为45%占空比。由于LLC谐振电路中,是PFM调频控制方式,理论上固定占空比为50%,但引入本实施例的控制电路后,电源具有了一定负载条件下的PWM调节方式。
参考图6,图6为一个实施例提供的另一种控制电路的结构示意图。如图6所示,一实施例的控制模块120包括第一开关单元121和第二开关单元122,其中:
所述第一开关单元121的控制极与所述输入端口110的第二端连接,所述第一开关单元121的第一极用于接地,所述第一开关单元121的第二极用于与辅助源连接;所述第二开关单元122的控制极与所述第一开关单元121的第二极连接,所述第二开关单元122的第一极与所述第一开关单元121的第一极连接,所述第二开关单元122的第二极与所述反馈端口130的第一端连接;其中,当所述驱动信号同时导通所述第一开关管和所述第一开关单元121时所述反馈信号为零,当所述驱动信号同时关断所述第一开关管和所述第一开关单元121时所述反馈信号不为零。
其中,第一开关单元121和第一开关管的导通条件相同。可选的,第一开关单元121和第一开关管都是高电平导通或低电平导通。
具体的,当控制器发出驱动信号导通第一开关管的同时,也导通第一开关单元121,第一开关单元121在导通时,第一开关单元121的第一极和第一开关单元121的第二极之间连通,由于第一开关单元121的第二极分别连接辅助源和第二开关单元122的控制极,且第一开关单元121的第一极接地,因此第二开关单元122关断,则反馈信号为零。当控制器发出驱动信号导通第二开关管时,第一开关管关断,同时第一开关单元121也关断,第一开关单元121的第一极和第一开关单元121的第二极之间关断,由于辅助源连接第二开关单元122的控制极,则第二开关单元122导通,从而通过反馈端口130向控制器发送不为零的反馈信号。
在本实施例中,通过第一开关单元121和第二开关单元122来生成不同的反馈信号,则当其中一个损坏时,只需要对其中一个单元进行维修即可,提高了维修的便利性。
可以理解的是,上述控制模块120还可以采用其他形式,而不限于上述实施例已经提到的形式,只要其能够达到完成当所述控制器发送的驱动信号导通所述第一开关管时所述反馈信号为零,当所述驱动信号导通所述LLC谐振电路的第二开关管时所述反馈信号不为零的功能即可。
继续参考图6,在一个实施例中,所述第一开关单元121包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一晶体管S1和电源端口,其中:
所述第一电阻R1的第一端与所述输入端口110的第二端连接;
所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接,所述第二电阻R2的第二端用于接地;
所述第一晶体管S1的控制极与所述第二电阻R2的第一端连接,所述第一晶体管S1的第一极用于接地,所述第一晶体管S1的第二极与所述第三电阻R3的第二端连接;
所述第三电阻R3的第一端与所述第一晶体管S1的第二极连接;
所述电源端口的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接,所述电源端口的第二端用于与辅助源连接。
其中,所述第一晶体管S1可以为MOS管或三极管。第一晶体管S1为高电平导通。
在本实施例中,通过分立式器件来搭建第一开关单元121,成本较低。
可以理解的是,上述第一开关单元121还可以采用其他形式,而不限于上述实施例已经提到的形式,只要其能够达到完成在导通时使得辅助源导通第二开关单元122的功能即可。
在一个实施例中,可选的,该第一开关单元121还包括第一电容C2。所述第一电容C2并联在所述第二电阻R2的两端,用于滤除所述第一开关单元121内的干扰信号。
在本实施例中,通过设置并联在第二电阻R2的两端的第一电容C2,从而滤除第一开关单元121内的干扰信号,可以避免控制电路被干扰,提高控制电路的抗干扰性。
继续参考图6,在一个实施例中,所述第二开关单元122包括第四电阻R4、第五电阻R5和第二晶体管S2第二开关单元122,其中:
所述第四电阻R4的第一端与所述第一开关单元121的第二极连接;
所述第二晶体管S2的控制极与所述第四电阻R4的第二端连接,所述第二晶体管S2的第一极与所述第一开关单元121的第一极连接;
所述第五电阻R5的第一端与所述第二晶体管S2的第二极连接,所述第五电阻R5的第二端与所述反馈端口130的第一端连接。
其中,所述第二晶体管S2为MOS管或三极管,所述第二晶体管S2为高电平导通。
在本实施例中,通过分立式器件来搭建第二开关单元122,进一步降低了控制电路的成本。
可以理解的是,上述第二开关单元122还可以采用其他形式,而不限于上述实施例已经提到的形式,只要其能够在导通时生成不为零的反馈信号即可。
在一个实施例中,可选的,第二开关单元122还包括:
第二电容C3,所述第二电容C3的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第二电容C3的第二端与所述第二晶体管S2的第一极连接,所述第二电容C3用于滤除所述第二开关单元122内的干扰信号。
在本实施例中,通过在第二开关单元122中设置第二电容C3,从而滤除第二开关单元122内的干扰信号,可以进一步提高控制电路的抗干扰性。
以下以第一晶体管S1和第二晶体管S2均为高电平导通为例进行说明。
具体的,当LLC谐振电路中的第一开关管接收到为高电平信号时,控制电路中的第一晶体管S1导通、第二晶体管S2关断,第五电阻R5没有并入到LLC谐振电路的负载中,因此负载的总电阻阻抗没有变。
由于在第一晶体管S1导通时,负载的总电阻阻抗没有变,则当LLC谐振电路中的第二开关管驱动为高电平时,第一开关管驱动关断,控制电路中第一晶体管S1关断、第二晶体管S2导通,第五电阻R5并入LLC谐振电路的负载,负载的总电阻阻抗变小,控制器的反馈输入端检测到的电压将会变小,因此在第一开关管重新导通时,开关频率f变小、第一开关管的导通时间长,则周期变长,所以第二开关管的占空比变小。
在使用上述的控制电路后,当开关电源处于空载和轻载时,开关频率fs>fr,此时频率的变化对增益的影响比较小,如果需要降低增益来稳定输出电压,这时必须增加开关频率,开关频率f变大后,在本实施例的控制电路的作用下,有类似PWM调制的效果。这种方式可以让电源变换器在空载和轻载时,提前退出间歇模式,降低负载范围内的噪音影响,同时也会降低空载和轻载时的纹波。
当开关电源处于重载时,fs<fr,开关频率的微小变化对增益的影响很大,在负载加重时,开关频率变小,由于此时导通时间已经很大,本实施例的控制电路对整个重载区影响较小。
上述控制电路可以应用于诸如AC适配器、电视接收机或视频游戏设备等电子装置的开关电源中。
参考图7,图7为一个实施例提供的一种LLC谐振电路300的控制***的结构示意图。如图7所示,一实施例的LLC谐振电路300的控制***包括控制电路100和控制器200。控制电路100可以参考上述任一实施例的描述,本实施例不作赘述。
其中,控制器200用于基于LLC谐振电路300的反馈,从而调整LLC谐振电路300的开关管的开关频率,从而使得LLC谐振电路300输出稳定的电压。
在本实施例中,由于控制电路100可以减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音,因此使用上述实施例的控制电路100的控制***也可以减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音。
参考图8,图8为一个实施例提供的一种开关电源的结构示意图。如图8所示,一实施例的开关电源包括控制电路100、控制器200和LLC谐振电路300。其中,控制器200、LLC谐振电路300和控制电路100均可参考上述任一实施例的描述,本实施例不作赘述。
在本实施例中,由于控制电路100可以减少开关电源在空载和轻载状态中的噪音,因此使用上述实施例的控制电路100的开关电源也可以减少在空载和轻载状态中的噪音。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种控制电路,其特征在于,包括:
输入端口,所述输入端口的第一端用于与控制器的目标输出端连接,所述目标输出端用于与LLC谐振电路的第一开关管连接,所述第一开关管为LLC谐振电路在一个工作周期内最先导通的开关管;
控制模块,所述控制模块的第一端与所述输入端口的第二端连接,所述控制模块用于生成反馈信号,其中,当所述控制器发送的驱动信号导通所述第一开关管时所述反馈信号为零,当所述驱动信号导通所述LLC谐振电路的第二开关管时所述反馈信号不为零;
反馈端口,所述反馈端口的第一端与所述控制模块的第二端连接,所述反馈端口的第二端用于与所述控制器的反馈输入端连接,以向所述控制器发送反馈信号,所述反馈信号用于指示所述控制器调节所述LLC谐振电路的开关频率。
2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述控制模块包括:
第一开关单元,所述第一开关单元的控制极与所述输入端口的第二端连接,所述第一开关单元的第一极用于接地,所述第一开关单元的第二极用于与辅助源连接;
第二开关单元,所述第二开关单元的控制极与所述第一开关单元的第二极连接,所述第二开关单元的第一极与所述第一开关单元的第一极连接,所述第二开关单元的第二极与所述反馈端口的第一端连接;
其中,当所述驱动信号同时导通所述第一开关管和所述第一开关单元时所述反馈信号为零,当所述驱动信号同时关断所述第一开关管和所述第一开关单元时所述反馈信号不为零。
3.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述第一开关单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一晶体管和电源端口;
所述第一电阻的第一端与所述输入端口的第二端连接;
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第二电阻的第二端用于接地;
所述第一晶体管的控制极与所述第二电阻的第一端连接,所述第一晶体管的第一极用于接地;
所述第三电阻的第一端与所述第一晶体管的第二极连接;
所述电源端口的第一端与所述第三电阻的第二端连接,所述电源端口的第二端用于与辅助源连接。
4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述第一开关单元还包括:
第一电容,所述第一电容并联在所述第二电阻的两端,用于滤除所述第一开关单元内的干扰信号。
5.根据权利要求3或4所述的控制电路,其特征在于,所述第一晶体管为MOS管或三极管,所述第一晶体管为高电平导通。
6.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述第二开关单元包括第四电阻、第五电阻和第二晶体管;
所述第四电阻的第一端与所述第一开关单元的第二极连接;
所述第二晶体管的控制极与所述第四电阻的第二端连接,所述第二晶体管的第一极与所述第一开关单元的第一极连接;
所述第五电阻的第一端与所述第二晶体管的第二极连接,所述第五电阻的第二端与所述反馈端口的第一端连接。
7.根据权利要求6所述的控制电路,其特征在于,所述第二开关单元还包括:
第二电容,所述第二电容的第一端与所述第四电阻的第一端连接,所述第二电容的第二端与所述第二晶体管的第一极连接,所述第二电容用于滤除所述第二开关单元内的干扰信号。
8.根据权利要求6或7所述的控制电路,其特征在于,所述第二晶体管为MOS管或三极管,所述第二晶体管为高电平导通。
9.一种LLC谐振电路的控制***,其特征在于,包括控制器以及如权利要求1-8任一项所述的控制电路。
10.一种开关电源,其特征在于,包括控制器、LLC谐振电路以及如权利要求1-8任一项所述的控制电路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110685149.8A CN113381614B (zh) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | 控制电路、llc谐振电路的控制***及开关电源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110685149.8A CN113381614B (zh) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | 控制电路、llc谐振电路的控制***及开关电源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113381614A CN113381614A (zh) | 2021-09-10 |
CN113381614B true CN113381614B (zh) | 2022-08-23 |
Family
ID=77578039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110685149.8A Active CN113381614B (zh) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | 控制电路、llc谐振电路的控制***及开关电源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113381614B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113452258A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-28 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种llc拓扑中输出轻载条件下的调宽控制电路及方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10250126B1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-04-02 | Meanwell (Guangzhou) Electronics Co., Ltd. | Method for controlling resonant converter |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101895201B (zh) * | 2010-07-23 | 2015-06-10 | 中兴通讯股份有限公司 | Llc串联谐振变换器及其驱动方法 |
KR101920673B1 (ko) * | 2012-01-31 | 2018-11-22 | 주식회사 솔루엠 | 컨버터 구동회로, 듀얼 모드 llc 공진 컨버터 시스템 및 듀얼 모드 llc 공진 컨버터 구동방법 |
CN103795252B (zh) * | 2012-10-31 | 2016-02-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种串联谐振变换器的控制方法 |
US10250116B2 (en) * | 2017-09-01 | 2019-04-02 | Meanwell (Guangzhou) Electronics Co., Ltd. | Control circuit for reducing power loss of LLC resonant converter during light-load or no-load operation |
CN111987695B (zh) * | 2020-07-27 | 2022-11-04 | 株洲麦格米特电气有限责任公司 | 一种谐振变换器、谐振变换器的过流保护方法及电子设备 |
CN112366947A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-12 | 杭州瑞旗电子科技有限公司 | 一种高增益llc谐振变换器的控制电路 |
CN112953238B (zh) * | 2021-02-25 | 2022-08-23 | 杭州优特电源有限公司 | 一种谐振软开关变换器 |
-
2021
- 2021-06-21 CN CN202110685149.8A patent/CN113381614B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10250126B1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-04-02 | Meanwell (Guangzhou) Electronics Co., Ltd. | Method for controlling resonant converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113381614A (zh) | 2021-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108028605B (zh) | 具有保持操作的转换器 | |
US6483731B1 (en) | Alexander topology resonance energy conversion and inversion circuit utilizing a series capacitance multi-voltage resonance section | |
US5581451A (en) | Circuit for improving the power efficiency of an AC/DC converter | |
EP1120892B1 (en) | Switching power supply unit | |
US9667153B2 (en) | Switching power supply apparatus for generating control signal for lowering switching frequency of switching devices | |
JP5532121B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
US8107262B2 (en) | Variable switching frequency type power supply | |
JP2015144554A (ja) | 電力変換装置 | |
US11404959B2 (en) | DC/DC power converter | |
US8737099B2 (en) | Controllers for power converters | |
US6738266B2 (en) | Switching power supply unit | |
JP3687528B2 (ja) | 電源装置及び放電灯点灯装置 | |
TWI459698B (zh) | 變頻模式轉換器及其調控方法 | |
JP2011087394A (ja) | スイッチング素子駆動用制御回路およびスイッチング電源装置 | |
CN112953199A (zh) | 开关电源控制器及其控制方法 | |
CN113381614B (zh) | 控制电路、llc谐振电路的控制***及开关电源 | |
CN104135154B (zh) | 一种隔离型四元件谐振电路及控制方法 | |
CN114189166A (zh) | 轻载控制电路、方法及谐振变换器 | |
CN114531033A (zh) | 转换器 | |
CN112400273B (zh) | 开关电源 | |
CN112953198A (zh) | 开关电源控制器及其控制方法 | |
JPH09201043A (ja) | 電源装置 | |
TWI822511B (zh) | 電壓轉換電路 | |
KR20170104434A (ko) | 공진형 dc-dc 컨버터 | |
EP1782525B1 (en) | Method and apparatus for converting power |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |