输出瞬态响应增强的LLC谐振控制器电路的制作方法

文档序号:37376540发布日期:2024-03-22 10:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,包括依次连接的输入缓冲电路(1)、振荡时钟产生电路(2)、控制逻辑电路(3)、死区时间产生电路(4),控制逻辑电路(3)的输入端还连接反馈电压检测电路(5)和过温保护电路(6),所述输入缓冲电路(1)根据外部频率控制信号fset产生输入频率控制信号ifset,振荡时钟产生电路(2)依据输入频率控制信号ifset产生基准时钟osc,反馈电压检测电路(5)检测llc半桥谐振变换器电源系统输出的电压信号fb并输出电压检测信号dfb,过温保护电路(6)实时监控芯片温度并产生过温保护信号otp;其特征是,

2.根据权利要求1所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述谐振电流跟随检测电路(7)包括:电流信号cs分别连接电阻rc3左端、二选一数据选择器mux的第一输入端和比较器c2的正输入端;电阻rc3右端和电阻rc4右端连接运算放大器a1的正输入端,电阻rc4的左端连接参考共模电压vcm;运算放大器a1的负输入端连接电阻rc1左端和电阻rc2右端,运算放大器a1的输出端连接比较器c1的正输入端和电阻rc1的右端,电阻rc2的左端连接地gnd;比较器c1的负输入端连接参考共模电压vcm,比较器c1的输出端为电流损耗量化信号dcs;电阻rc1、电阻rc2、电阻rc3、电阻rc4和运算放大器a1构成一个信号比较放大电路,将llc半桥谐振变换器电源系统输出的电流信号cs和参考共模电压vcm信号的差值进行放大,并通过比较器c1与参考共模电压vcm信号进行比较;用于判断电流信号cs的大小和方向,并得到得到电流损耗量化信号dcs;

3.根据权利要求2所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述谐振电流跟随检测电路(7)通过不同的工作状态下采用不同的比较器对llc半桥谐振变换器电源系统输出的电流信号cs进行比较和检测,比较器使用的参考电压vr1、参考电压vr2和参考电压vr3设置成不同的大小,能够起到不同的保护临界值监测作用。

4.根据权利要求2所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述跟随控制时钟电路(71)包括:计数器(40)、分频电路(41)、不同占空比时钟产生电路(42)和控制寄存器(43);

5.根据权利要求2所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述过流信号滤波选择电路(73)包括:1个8位计数器count1、1个具有脉冲吞咽功能的16位计数器count2、一个k:1数据选择器以及脉冲吞咽控制电路(51)、复位信号产生电路(52)、窗口信号发生器(53)和信号对比电路(54),其中k大于或等于3;基准时钟osc连接8位计数器count1的输入端和具有脉冲吞咽功能的16位计数器count2的输入端,8位计数器count1的输出端连接到复位信号产生电路(52)的数据输入端,复位信号产生电路(52)输出复位信号,分别连接到具有脉冲吞咽功能的16位计数器count2的复位端、脉冲吞咽控制电路(51)的输入控制端和窗口信号发生器(53)的复位端;k:1数据选择器的输入端分别连接过流保护信号ocp1、ocp2和ocp3,k:1数据选择器的输出端连接到具有脉冲吞咽功能的16位计数器count2的数据输入端;具有脉冲吞咽功能的16位计数器count2的控制信号输入端连接脉冲吞咽控制电路(51)输出的吞咽控制脉冲信号,具有脉冲吞咽功能的16位计数器count2的输出端socp连接到信号对比电路(54)的第一数据输入端,信号对比电路(54)的第二数据输入端连接窗口信号发生器(53)的输出端,信号对比电路(54)的输出为过流保护信号ocp;

6.根据权利要求1所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述反馈电压检测电路(5)包括:nmos管m604的栅极作为一个信号输入端,连接电压信号fb,nmos管m603的栅极作为另一个信号输入端,连接参考电压vref6,nmos管m604源极连接nmos管m606漏极、nmos管m603源极;pmos管m601漏极连接nmos管m603漏极、pmos管m601栅极和pmos管m602栅极,pmos管m602漏极连接nmos管m604漏极、pmos管m605栅极;nmos管606栅极和nmos管607栅极同时连接偏置电压vb;pmos管m605漏极和nmos管607漏极相连,还连接到施密特触发器smt1的输入端,施密特触发器smt1的输出端连接pmos管m609栅极和nmos管m610栅极;pmos管m609漏极连接nmos管m610漏极、pmos管m611栅极和nmos管m612栅极,pmos管m611漏极连接电阻r601的一端,电阻r601另一端同时连接nmos管m612漏极、电容c601的一端以及施密特触发器smt2的输入端,施密特触发器smt2的输出端输出电压检测信号dfb;

7.根据权利要求1所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述高侧瞬态响应增强输出驱动电路(9)和低侧瞬态响应增强输出驱动电路(11)采用结构相同的瞬态响应增强输出驱动电路,其结构包括:k个级联的p端反相器invp1~invpk、k个级联的n端反相器invn1~invnk、输出驱动pmos管mp、输出驱动nmos管mn、p管衬底偏置电压产生电路(12)和n管衬底偏置电压产生电路(13),k为大于1的整数;

8.根据权利要求7所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述p管衬底偏置电压产生电路(12)包括:电源升压电路(81)、第一偏置参考电压选择电路(82)和p管衬底偏置电路缓冲器(83);所述电源升压电路(81)用于产生一个大于电源vcc的浮动高压vcch,并对第一偏置参考电压选择电路(82)和p管衬底偏置电路缓冲器(83)提供公用电源电压;所述第一偏置参考电压选择电路(82)的输入端连接控制码dr(n)和p端下限偏置参考电压vrlp,产生p管衬底偏置参考电压vrp,连接到p管衬底偏置电路缓冲器(83),p管衬底偏置参考电压vrp的电位必须在浮动高压vcch和p端下限偏置参考电压vrlp两个电压之间,并且vcch>vrlp;p管衬底偏置参考电压vrp通过p管衬底偏置电路缓冲器(83)隔离缓冲,得到输出驱动pmos管衬底电压vbp。

9.根据权利要求7所述的输出瞬态响应增强的llc谐振控制器电路,其特征是,所述n管衬底偏置电压产生电路(13)包括:负压降压电路(91)、第二偏置参考电压选择电路(92)和n管衬底偏置电路缓冲器(93);所述负压降压电路(91)用于产生一个低于地gnd的负压电位vssl,并对第二偏置参考电压选择电路(92)和n管衬底偏置电路缓冲器(93)提供公用地电位;所述第二偏置参考电压选择电路(92)的输入端连接控制码dr(n)和n端上限偏置参考电压vrhn,产生n管衬底偏置参考电压vrn,连接到n管衬底偏置电路缓冲器(93),n管衬底偏置参考电压vrn的电位必须在负压电位vssl和n端上限偏置参考电压vrhn两个电压之间,并且vssl<vrhn;n管衬底偏置参考电压vrn通过n管衬底偏置电路缓冲器(93)隔离缓冲,得到输出驱动nmos管衬底电压vbn。


技术总结
本发明涉及一种输出瞬态响应增强的LLC谐振控制器电路,包括输入缓冲电路、振荡时钟产生电路、控制逻辑电路、死区时间产生电路、反馈电压检测电路、谐振电流跟随检测电路、电平移位电路、延迟补偿电路以及高侧和低侧的瞬态响应增强输出驱动电路。本发明针对驱动芯片外部特性由于器件误差和时间偏移带来的误差,提供一种瞬态响应增强输出驱动电路,通过调整输出驱动PMOS管和输出驱动NMOS管的阈值电压Vth大小,实现对LLC谐振功率系统的输出瞬态特性的精确调整。本发明还通过不同工作状态下采用多个比较器在不同工作模式下分别采用不同的参考电压临界值对谐振电流进行比较和检测,起到不同的保护临界值监测作用,从而形成更为精确的保护控制效果。

技术研发人员:吴殿升,邹勇,杨勇,史春杰,袁波
受保护的技术使用者:无锡格兰德微电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/21
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