新型LLC谐振变换器数字同步整流驱动方式,本文关于谐振论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
谐振论文参考文献：
摘 要：提出了一种适用于LLC谐振变换器的数字同步整流驱动方式.该驱动方式基于检测同步整流MOS管的漏源极电压,进而判断体二极管的导通情况,通过电压比较器输出高低电平到数字处理器,算法程序捕获体二极管的导通时间,控制调节同步整流管驱动信号的占空比,从而使同步整流达到较理想的效果,提高变换器的效率.相比传统的同步整流驱动方式,所提的驱动方式具有电路结构和控制算法简单、驱动信号精确、动态性能好等优点.为了验证此方式的有效性,以一个72 W半桥LLC谐振变换器为样机进行了实验,样机效率达到97.5%.
关键词：LLC谐振变换器；数字同步整流；漏源极电压；体二极管；数字处理器
中图分类号：TM 46
文献标志码：A
文章编号：1007-449X（2018）01-0016-07
0 引 言
高效率、高功率密度一直以来是人们开发开关电源产品的热点,LLC谐振变换器以其结构简单、效率高,可在全负载范围内实现软开关等优点,成为一些开关电源拓扑的不二之选[1]；但在低压大电流应用场合下,LLC谐振变换器等开关电源的二次侧整流二极管会产生不可忽视的损耗.因此,为了进一步提高变换器效率,通常采用以导通电阻很小的金属氧化物半导体场效应管（MOS管）替代整流二极管的同步整流技术,降低了变换器二次侧整流管的导通损耗[2].
LLC谐振变换器的同步整流驅动方式一般分为电压型驱动和电流型驱动.电压型驱动通常采用变压器二次侧绕组或者辅助绕组提出驱动信号,结构简单,不需要增加其他隔离变压器.但当LLC谐振变换器工作在电流断续模式,即开关频率小于谐振频率的情况时,二次侧整流管中的电流下降至零以后,通过变压器给的驱动信号仍然存在,所以同步整流管保持导通,此时变换器的能量在这段时间内会从二次侧反流至一次侧,引起变换器电压增益降低,增加了损耗.因此,电压型驱动一般适用于电流临界或者连续模式下.
电流型驱动通常通过检测同步整流管电流来提供驱动信号,驱动电路方式众多[3-7],但都需要额外的电流检测元件,如电流互感器等.在低压大电流的场合下,检测二次侧电流则需要体积较大的电流互感器,导致变压器阻抗损耗增加,变换器效率降低.针对上述情况,文献[8]提出了一种检测一次侧电流以提供同步整流管驱动信号的方法,有效解决了电流互感器体积较大的问题；但是变换器又增加了复杂的辅助电路.
目前市场上也存在许多同步整流控制芯片,如SRK2000[9],FAN6208[10]等,它们的工作原理类似,应用电路简单,一般是把采样电压Vds和芯片内部电压设定值比较,判断出同步整流管开通和关断点,得到驱动信号.但是芯片对同步整流管关断的阈值电压值一般较小,约几十毫伏,因此对电路中的寄生参数十分敏感,同步整流效果不理想.
随着数字处理器的发展,数字控制的同步整流因其电路结构简单,控制精确,同时又不存在上述几种驱动方式的缺点,渐渐被广泛使用.文献[11]提出了一种通过检测同步整流管Vds电压,判断体二极管是否导通,进而每次按设定好的固定步长调整同步整流管（SR）驱动脉宽,最终确定最理想的驱动脉宽的方法；文献[12]针对文献[11]的方法提出了同步整流管开通和关断的优化设计,文章中的控制算法设置了一个固定脉宽检测窗代替文献[11]中提出的固定步长,使得SR关断时更加准确,改进后变换器效率在轻载时有0.8%的提升,但在重载情况下,几乎没任何提高.这两篇文献提出的驱动方式原理接近,暂态过程较长,要经过足够数量的开关周期同步整流才能稳定工作,电路动态性能较差.
本文提出的驱动方式原理同样基于检测同步整流管Vds电压,判断体二极管是否导通的方法,但是只需要经过一个或者两个开关周期,同步整流就能稳定工作.详细介绍了提出的同步整流驱动方式的工作原理,分析了LLC谐振变换器暂态过程的算法控制,进行了实验验证.
1 工作原理
根据文献[8]中对于同步整流管驱动开通的优化,电路重载时,效率几乎没有提高,同时开通优化并不是本文的重点,因此本文提出的数字控制同步整流驱动在开通时不进行任何优化处理,采取和原边逆变MOS管开关频率相同,并且同时开通的方式,算法简单,便于编程.
在同步整流管关断时,当开关频率fs小于等于谐振频率fr时,即电流断续模式,同步整流管要比原边MOS管提前关断,否则会导致同步整流管正向导通,能量会从负载到电源回流,降低变换器的效率[13]；同时,同步整流管又不能提前过多关断,影响同步整流的效果,降低了效率.当开关频率fs大于谐振频率fr时,即电流连续模式,同步整流管要比原边MOS管延迟关断,否则快速下降的电流会通过体二极管,造成严重的反向恢复[14]；同时,同步整流管又不能延迟过多关断,延迟过多会引起上下两个同步整流管共通时间过长,损害电路[11].
1.1 能量回流分析
在开关频率fs小于等于谐振频率fr的工作状态下,即电流断续模式,当MOS管Q1和SR1同时导通,Q2和SR2关断时,电流流向如图1（a）所示,变换器将一次侧的能量通过变压器传递到二次侧；当Q1关断时,SR1上的图1（a）所示电流已经为零,此时若SR1仍然导通,则会在SR1上产生一个负向电流,负载能量将通过变压器和Q1的体二极管回流至电源,如图1（b）所示.MOS管Q2和SR2工作模态和Q1和SR1类似,若SR2迟于Q2关断,同样会存在能量回流问题.因此为了避免能量回流带来效率降低的影响,设计时需要将同步整流管早于原边MOS管关断.
1.2 提出的算法
根据上述情况,本文提出了一种采用检测Vds电压来判断同步整流管的体二极管是否导通,从而进行关断优化的方法.本文提出的数字同步整流驱动关断优化电路原理图如图2所示.
当SR1不加驱动时,其体二极管导通,导通压降为-0.7 V.通过分压电路设置一个Vth阈值电压,其值取决于SR1导通时的压降和体二极管导通时的压降之间.通过电压比较器向DSP发送高低电平,DSP通过eCap模块捕捉高电平持续的时间,进行设置好的算法程序处理后,输出理想的同步整流驱动信号,经过驱动芯片最终输出同步整流驱动电压.算法流程图如图3所示,其中：TSR为同步整流管SR驱动信号的高电平持续时间；ΔD为在同步整流管SR关断过晚时进行减法处理,使得下个周期SR处于关断过早的状态,为了保证下个周期SR处于关断过早的状态,ΔD的值应取得大些；Ton为通过DSP的eCap模块捕获电压比较器的高电平持续时间,即SR体二极管导通时间；ΔT为使SR在电流断续模式下提前ΔT的时间关断,在电流连续模式下延迟ΔT的时间关断,根据上述的分析,ΔT的取值应尽可能小；Tth为判断SR在电流断续模式下是否要提前ΔT的时间关断,Tth的取值应尽可能小,但要大于ΔT.
结论：关于谐振方面的论文题目、论文提纲、谐振电路有什么作用论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
双全桥双向直流变换器控制方式的分析和仿真实现
摘要：通过对双全桥双向直流变换器的结构和工作原理的分析，引出两种移相控制技术。详细对比了两种控制技术的工作状态波形，并推导出各自的能量流动公式，。
新型太阳能灭虫器在农村生产中开发应用
摘 要：在国内农业科技不断进步的时代背景之下，新型太阳能灭虫器在农村生产中已经得到了初步推广应用，效果极为显著。为此，笔者在参考相关文献的基础之。
一种反激式同步整流开关电源
摘 要：本文阐述了开关电源技术领域，特别是一种适用于大电流输出的反激式同步整流开关电源。关键词：反激式同步整流开关电源近年来，随着电子技术的。
全桥LLC谐振变换器
摘 要：对于大功率的二次电源而言，全桥LLC谐振变换器因其具有低应力、高效率、低电磁辐射等优势特点，在目前已经成为研究领域的重点内容，但是，由于。