LLC谐振变换器及其控制方法及装置、存储介质及设备与流程

本发明涉及开关电源，具体涉及一种llc谐振变换器及其控制方法及装置、存储介质及设备。

背景技术：

1、llc谐振变换器，本质上是一种通过调节开关频率，以改变谐振腔中谐振电感(lr)、变压器励磁电感(lm)和谐振电容(cr)上的分压关系，最终实现能量传输的变换器。

2、在llc谐振变换器中，可以通过谐振电容电压控制llc谐振变换器的输出功率，这种控制方式称为“电荷控制”。

3、然而，在电荷控制过程中，当负载减轻时，谐振电容电压会随着降低，若要维持高低侧开关的连续导通，则llc谐振变换器的工作频率会随之增加，从而导致llc谐振变换器的轻载效率降低。

4、为了降低llc谐振变换器在轻载下的开关频率，以提升llc谐振变换器的轻载效率，可以在llc谐振变换器高低侧开关连续开关(简称“连续发波”)期间规律性地插入空闲时间，这种控制方式成为“间歇发波模式”。间歇发波模式下，llc谐振变换器高低侧开关均断开，由此可以降低轻载时的平均开关频率，从而间接提升llc谐振变换器的轻载效率。

5、然而，现有llc谐振变换器在间歇发波模式下的轻载效率仍较低。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是：提升llc谐振变换器的轻载效率。

2、为解决上述问题，本发明实施例提供了一种llc谐振变换器的控制方法，所述方法可以包括：当确定所述llc谐振变换器处于间歇发波模式时，先控制所述llc谐振变换器处于发波阶段，再控制所述llc谐振变换器处于空闲阶段。其中，在控制述llc谐振变换器处于空闲阶段之前，基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定所述空闲阶段的时长，使得所述llc谐振变换器负载变化与空闲阶段的时长变化成反比。

3、本发明实施例还提供了一种llc谐振变换器的控制装置，所述控制装置包括：

4、开关控制单元，适于当确定所述llc谐振变换器处于间歇发波模式时，先控制所述llc谐振变换器处于发波阶段，再控制所述llc谐振变换器处于空闲阶段；

5、以及空闲时长确定单元，适于在控制述llc谐振变换器处于空闲阶段之前，基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定所述空闲阶段的时长，使得所述llc谐振变换器负载变化与空闲阶段的时长变化成反比。

6、本发明实施例还提供了一种llc谐振变换器，所述llc谐振变换器包括上述任一种的llc谐振变换器的控制装置。

7、本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行，以实现上述任一种所述方法的步骤。

8、本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述任一种所述方法的步骤。

9、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

10、应用本发明的方案，在控制llc谐振变换器处于空闲阶段之前，基于llc谐振变换器当前的负载情况，确定空闲阶段的时长，使得所述llc谐振变换器负载变化与空闲阶段的时长变化成反比。这样，若llc谐振变换器当前的负载越轻，则空闲阶段的时长越长，由此可以在llc谐振变换器的负载变轻时，增加空闲阶段的时长，进而可以降低间歇发波的频率，也就降低llc谐振变换器的平均开关频率，最终降低llc谐振变换器在轻载下的平均磁化损耗和开关损耗，提升轻载效率。

11、进一步，空闲阶段结束后，控制llc谐振变换器的高侧开关管在谐振信号的波峰处导通，从而可以使得高侧开关管的漏源之间电压差为0，实现高侧开关管的零电压导通，从而进一步减小开关损耗。

12、进一步，基于反馈电压区间与谐振信号在空闲阶段波峰数量之间的映射关系，确定谐振信号在空闲阶段的波峰数量，由于反馈电压区间的范围较宽，同一反馈电压区间对应的谐振信号在空闲阶段的波峰数量相同，由此可以使得相邻间歇发波周期内，谐振信号在空闲阶段的波峰数量无抖动，从而可以降低音频噪声和输出纹波。

技术特征：

1.一种llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定所述空闲阶段的时长，包括：

3.如权利要求2所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定所述空闲阶段内谐振信号在的波峰数量，包括：

4.如权利要求3所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述基于所述llc谐振变换器当前的功率水平，确定所述谐振信号在所述空闲阶段的波峰数量，包括：

5.如权利要求4所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，不同功率水平变化方向下，功率水平区间与空闲阶段内谐振信号波峰数量之间的映射关系不同。

6.如权利要求2所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定所述空闲阶段内谐振信号的波峰数量，包括：

7.如权利要求6所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述基于所述llc谐振变换器当前的反馈电压，确定所述空闲阶段内谐振信号的波峰数量，包括：

8.如权利要求7所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，不同反馈电压变化方向下，反馈电压区间与空闲阶段内谐振信号在波峰数量之间的映射关系不同。

9.如权利要求1所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述控制所述llc谐振变换器处于发波阶段，包括：

10.如权利要求1所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述llc谐振变换器包括：变压器原边的高侧开关管、低侧开关管及谐振电容；所述控制所述llc谐振变换器处于发波阶段，依次包括以下步骤：

11.如权利要求1所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述llc谐振变换器包括：变压器原边的高侧开关管、低侧开关管及谐振电容；所述控制所述llc谐振变换器处于发波阶段，依次包括以下步骤：

12.如权利要求11所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，在控制所述llc、谐振变换器处于发波阶段之前，基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定所述发波阶段的时长，使得所述llc谐振变换器负载变化与发波阶段的时长变化成正比。

13.如权利要求1所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述控制所述llc谐振变换器处于空闲阶段，包括：

14.如权利要求1至13任一项所述的llc谐振变换器的控制方法，其特征在于，还包括：

15.一种llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，包括：

16.如权利要求15所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述空闲时长确定单元，适于基于所述llc谐振变换器当前的负载情况，确定谐振信号在所述空闲阶段内谐振信号的波峰数量，所述空闲阶段内谐振信号的波峰数量用于表征所述空闲阶段的时长。

17.如权利要求16所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述空闲时长确定单元，包括：

18.如权利要求17所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述第一波峰设定子单元，适于基于所述llc谐振变换器当前的功率水平，确定所述llc谐振变换器当前的功率水平对应的功率水平区间，基于功率水平区间与空闲阶段内谐振信号波峰数量之间的映射关系，得到所述空闲阶段内所述谐振信号的波峰数量。

19.如权利要求18所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，不同功率水平变化方向下，功率水平区间与空闲阶段内谐振信号波峰数量之间的映射关系不同。

20.如权利要求19所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述空闲时长确定单元，包括：

21.如权利要求20所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述第二波峰设定子单元，适于基于所述llc谐振变换器当前的反馈电压，确定所述llc谐振变换器当前的反馈电压对应的反馈电压区间；基于反馈电压区间与谐振信号在空闲阶段波峰数量之间的映射关系，得到所述空闲阶段内谐振信号的波峰数量。

22.如权利要求21所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，不同反馈电压变化方向下，反馈电压区间与空闲阶段内谐振信号在波峰数量之间的映射关系不同。

23.如权利要求15所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述开关控制单元，适于控制所述llc谐振变换器的高侧开关管在上一发波周期结束后的谐振信号波峰处导通，以进入发波阶段。

24.如权利要求15所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述llc谐振变换器包括：变压器原边的高侧开关管、低侧开关管及谐振电容；所述开关控制单元，适于依次执行以下控制操作：

25.如权利要求15所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述llc谐振变换器包括：变压器原边的高侧开关管、低侧开关管及谐振电容；所述开关控制单元，适于依次执行以下控制操作：

26.如权利要求25所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，还包括：

27.如权利要求24或25所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，还包括：

28.如权利要求27所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述开通指示单元，包括：

29.如权利要求27所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述关断信号生成单元，包括：

30.如权利要求15所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，所述开关控制单元，适于控制所述llc谐振变换器的高侧开关管在谐振信号的波峰处导通，以结束空闲阶段。

31.如权利要求15所述的llc谐振变换器的控制装置，其特征在于，还包括：

32.一种llc谐振变换器，包括权利要求14至29中任一项所述的llc谐振变换器的控制装置。

33.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行，以实现权利要求1至14任一项所述方法的步骤。

34.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至14任一项所述方法的步骤。

技术总结
一种LLC谐振变换器及其控制方法及装置、存储介质及设备。所述控制方法包括：当确定所述LLC谐振变换器处于间歇发波模式时，先控制所述LLC谐振变换器处于发波阶段，再控制所述LLC谐振变换器处于空闲阶段。其中，在控制述LLC谐振变换器处于空闲阶段之前，基于所述LLC谐振变换器当前的负载情况，确定所述空闲阶段的时长，使得所述LLC谐振变换器负载变化与空闲阶段的时长变化成反比。采用上述方案，可以提升LLC谐振变换器的轻载效率。

技术研发人员：施泽群,孙乾坤,许胜有,王旷,李海松
受保护的技术使用者：无锡芯朋微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11