用于谐振电路的保护装置、谐振电路和电源变换器的制作方法

    专利查询2026-10-01  5


    本发明涉及电源,尤其涉及一种用于谐振电路的保护装置、谐振电路和电源变换器。


    背景技术:

    1、llc谐振电路具有全程软开关、系统损耗低以及绿色节能等优点,现有的新能源车载系统以及充电桩系统中的电源变换器普遍采用llc谐振电路实现。

    2、llc变频控制特性使得llc谐振电路存在容性区和感性区,llc谐振电路损坏大都发生在容性区。而相关技术中却无法有效避免llc谐振电路陷入容性区,进而导致llc谐振电路稳定性较差,容易损坏。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供了一种用于谐振电路的保护装置、谐振电路和电源变换器,以有效避免llc谐振电路陷入容性区,提升llc谐振电路的稳定性。

    2、第一方面,本发明实施例提供了一种用于谐振电路的保护装置,包括:输入检测模块、限定检测模块和逻辑合成模块;所述输入检测模块和所述限定检测模块分别连接所述逻辑合成模块;

    3、所述输入检测模块,用于接收llc谐振电路的输入驱动信号,并对所述输入驱动信号进行上升沿检测,得到所述输入驱动信号的上升沿;

    4、所述限定检测模块,用于接收预设的限定信号,并对所述限定信号进行下降沿检测,得到所述限定信号的下降沿;限定信号的信号频率根据所述llc谐振电路脱离容性区时的驱动信号频率确定;

    5、所述逻辑合成模块,用于接收所述输入驱动信号、所述输入驱动信号的上升沿以及所述限定信号的下降沿,并基于所述输入驱动信号、所述输入驱动信号的上升沿以及所述限定信号的下降沿,确定输出驱动信号;其中,所述输出驱动信号的信号频率大于或等于所述llc谐振电路脱离容性区时的驱动信号频率;所述输出驱动信号用于控制llc谐振电路。

    6、在一种可能的实现方式中,还包括:限定复位模块;

    7、所述限定复位模块,用于接收llc谐振电路的输入驱动信号,并根据所述输入驱动信号,生成复位信号;所述复位信号用于对限定信号进行复位,得到复位后的限定信号;所述复位后的限定信号与所述输入驱动信号同时生效;所述复位后的限定信号作为所述预设的限定信号,输入至所述限定检测模块。

    8、在一种可能的实现方式中,所述逻辑合成模块包括:第一非门电路和逻辑运算电路;所述第一非门电路的输入端连接所述限定检测模块,所述第一非门电路的输出端连接所述逻辑运算电路的第一输入端,所述逻辑运算电路的第二输入端连接所述输入检测模块;

    9、所述第一非门电路,用于对限定信号的下降沿进行逻辑非处理,得到边沿信号;所述边沿信号用于对输入驱动信号的产生电路进行复位;

    10、所述逻辑运算电路,用于接收所述边沿信号、所述输入驱动信号以及所述输入驱动信号的上升沿,并基于所述边沿信号、所述输入驱动信号以及所述输入驱动信号的上升沿,确定所述输出驱动信号。

    11、在一种可能的实现方式中,所述逻辑运算电路包括:第一与门电路、第二非门电路、第二与门电路、或门电路、以及第三与门电路;

    12、所述第一与门电路的第一输入端连接所述输入检测模块,用于接收所述输入驱动信号的上升沿,所述第一与门电路的第二输入端连接所述第二非门电路的输出端,所述第一与门电路的输出端连接所述或门电路的第一输入端;

    13、所述第二与门电路的第一输入端连接所述第一非门电路的输出端,用于接收所述边沿信号,所述第二与门电路的第二输入端分别连接所述或门电路的输出端、所述第二非门电路的输入端以及所述第三与门电路的第一输入端,所述第二与门电路的输出端连接所述或门电路的第二输入端;

    14、所述或门电路的输出端连接所述第二非门电路的输入端;

    15、所述第三与门电路的第二输入端,用于接收所述输入驱动信号,所述第三与门电路的输出端用于输出所述输出驱动信号。

    16、在一种可能的实现方式中,所述输入检测模块包括:第三非门电路、第一延时电路以及第四与门电路;

    17、所述第三非门电路的输入端,用于接收所述输入驱动信号,所述第三非门电路的输出端连接所述第一延时电路的输入端;

    18、所述第一延时电路的输出端连接所述第四与门电路的第一输入端,所述第四与门电路的第二输入端用于接收所述输入驱动信号,所述第四与门电路的输出端连接所述逻辑合成模块,用于输出所述输入驱动信号的上升沿。

    19、在一种可能的实现方式中,所述限定检测模块包括:第二延时电路、第四非门电路以及第五与门电路;

    20、所述第二延时电路的输入端以及所述第四非门电路的输入端,均用于接收限定信号;

    21、所述第二延时电路的输出端连接所述第五与门电路的第一输入端;

    22、所述第四非门电路的输出端连接所述第五与门电路的第二输入端;

    23、所述第五与门电路的输出端连接所述逻辑合成模块,用于输出所述限定信号的下降沿。

    24、在一种可能的实现方式中,所述限定复位模块,在接收llc谐振电路的输入驱动信号后,用于确定所述输入驱动信号的上升沿,并将所述输入驱动信号的上升沿作为复位信号,所述复位信号用于对限定信号的产生电路进行复位,以使限定信号的产生电路输出复位后的限定信号。

    25、在一种可能的实现方式中,所述llc谐振电路脱离容性区时的信号频率根据所述llc谐振电路的谐振频率确定;

    26、所述谐振频率的计算公式为:

    27、

    28、其中,fr2表示所述llc谐振电路的谐振频率,lr表示所述llc谐振电路中的谐振电感,lm表示所述llc谐振电路中的励磁电感,cr表示所述llc谐振电路中的谐振电容。

    29、第二方面,本发明实施例提供了一种谐振电路,包含上述第一方面任一项所述的用于谐振电路的保护装置。

    30、第三方面,本发明实施例提供了一种电源变换器,包含上述第二方面所述的谐振电路。

    31、本发明实施例提供一种用于谐振电路的保护装置、谐振电路和电源变换器,通过输入检测模块确定输入驱动信号的上升沿,通过限定检测模块确定限定信号的下降沿,随后,逻辑合成模块基于输入驱动信号、输入驱动信号的上升沿以及限定信号的下降沿,可以钳位输出驱动信号的信号频率,使得输出驱动信号的信号频率可以大于或等于llc谐振电路脱离容性区时的驱动信号频率。通过采用输出驱动信号控制llc谐振电路可以有效避免llc谐振电路进入容性区,提升llc谐振电路的稳定性。



    技术特征:

    1.一种用于谐振电路的保护装置,其特征在于,包括:输入检测模块、限定检测模块和逻辑合成模块;所述输入检测模块和所述限定检测模块分别连接所述逻辑合成模块;

    2.如权利要求1所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,还包括:限定复位模块;

    3.如权利要求1或2所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,所述逻辑合成模块包括:第一非门电路和逻辑运算电路;所述第一非门电路的输入端连接所述限定检测模块,所述第一非门电路的输出端连接所述逻辑运算电路的第一输入端,所述逻辑运算电路的第二输入端连接所述输入检测模块;

    4.如权利要求3所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,所述逻辑运算电路包括:第一与门电路、第二非门电路、第二与门电路、或门电路、以及第三与门电路;

    5.如权利要求1或2所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,所述输入检测模块包括:第三非门电路、第一延时电路以及第四与门电路;

    6.如权利要求1或2所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,所述限定检测模块包括:第二延时电路、第四非门电路以及第五与门电路;

    7.如权利要求2所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,所述限定复位模块,在接收llc谐振电路的输入驱动信号后,用于确定所述输入驱动信号的上升沿,并将所述输入驱动信号的上升沿作为复位信号,所述复位信号用于对限定信号的产生电路进行复位,以使限定信号的产生电路输出复位后的限定信号。

    8.如权利要求1或2所述的用于谐振电路的保护装置,其特征在于,所述llc谐振电路脱离容性区时的信号频率根据所述llc谐振电路的谐振频率确定;

    9.一种谐振电路,其特征在于,包含上述权利要求1-8任一项所述的用于谐振电路的保护装置。

    10.一种电源变换器,其特征在于,包含上述权利要求9所述的谐振电路。


    技术总结
    本发明提供一种用于谐振电路的保护装置、谐振电路和电源变换器。该用于谐振电路的保护装置包括:输入检测模块、限定检测模块和逻辑合成模块;输入检测模块和限定检测模块分别连接逻辑合成模块;输入检测模块,用于接收LLC谐振电路的输入驱动信号,并对输入驱动信号进行上升沿检测,得到输入驱动信号的上升沿;限定检测模块,用于接收预设的限定信号,并对限定信号进行下降沿检测,得到限定信号的下降沿;逻辑合成模块,用于接收输入驱动信号、输入驱动信号的上升沿以及限定信号的下降沿,并基于输入驱动信号、输入驱动信号的上升沿以及限定信号的下降沿,确定输出驱动信号。本发明能够有效避免LLC谐振电路进入容性区。

    技术研发人员:张浩,马群,郭凯瑞,宾文武,苏沛涛
    受保护的技术使用者:石家庄通合电子科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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