一种正反激AC/DC变换电路和控制方法与流程

技术特征：
1.一种正反激ac/dc变换电路，其特征在于，包括半桥整流电路、谐振电路、变压电路、输出电路、半桥驱动电路、电流监测电路、负载驱动电路、驱动控制电路和输出监测电路；所述正反激ac/dc变换电路用于将第一直流电转换为电压值为一预设输出范围的第二直流电；所述第一直流电为对一交流电源输出的交流电进行转换获得；所述半桥整流电路包括第一直流正输入端、第一直流负输入端、整流正输出端和整流负输出端；所述第一直流正输入端和所述第一直流负输入端用于所述第一直流电的输入，所述整流正输出端和所述整流负输出端用于与所述谐振电路电连接；所述半桥整流电路用于将所述第一直流电进行半桥整流后输出给所述谐振电路；所述谐振电路包括整流正连接端、整流负连接端、原边正连接端和原边负连接端；所述整流正连接端和所述整流负连接端分别与所述整流正输出端和所述整流负输出端连接，所述原边正连接端和所述原边负连接端用于与所述变压电路连接；所述变压电路包括第一原边连接端、第二原边连接端、第一副边正连接端、第一副边负连接端、第二副边正连接端和第二副边负连接端；所述第一原边连接端和所述第二原边连接端分别与所述原边正连接端和所述原边负连接端连接；所述第一副边正连接端、所述第一副边负连接端、所述第二副边正连接端和所述第二副边负连接端用于与所述输出电路连接；所述输出电路包括第一输入连接端、第二输入连接端、第三输入连接端、第四输入连接端、输出正连接端和输出负连接端；所述第一输入连接端和所述第二输入连接端分别与所述第一副边正连接端和所述第一副边负连接端连接，所述第三输入连接端和所述第四输入连接端分别与所述第二副边正连接端和所述第二副边负连接端连接；所述输出电路的输出正连接端和输出负连接端用于输出所述第二直流电；所述半桥驱动电路分别与所述驱动控制电路和所述半桥整流电路的功率开关管连接，用于响应所述驱动控制电路输出的第一驱动电信号向所述半桥整流电路的功率开关管输出第一开关驱动电信号；所述谐振电路还包括谐振电容cr和采样电阻rsen；所述谐振电容cr和采样电阻rsen串联，串联后的一端与所述整流负连接端连接，另一端与所述原边负连接端连接；所述电流监测电路分别与所述谐振电路和所述驱动控制电路连接；所述电流监测电路用于监测采样电阻rsen的电流信号，并将监测采样电阻rsen的电流监测信号发送给所述驱动控制电路；所述输出电路包括副边功率开关管；当所述副边功率开关管导通时，将所述输出电路的第四输入连接端和输出负连接端电连接；当所述副边功率开关管断开时，将断开所述输出电路的第四输入连接端和输出负连接端连接；所述负载驱动电路分别与所述输出电路和所述驱动控制电路连接；用于响应所述驱动控制电路输出的第二驱动电信号向所述输出电路的副边功率开关管输出第二开关驱动电信号，所述副边功率开关管响应所述第二开关驱动电信号导通；所述输出监测电路分别与所述驱动控制电路和所述输出电路的输出正连接端连接，用于监测所述输出电路的输出正连接端的电压信号，并将监测所述输出正连接端获取的输出电压信号发送给所述驱动控制电路；所述驱动控制电路用于依据所述输出电压信号输出所述第二驱动电信号；
所述驱动控制电路还用于依据所述电流监测信号或所述输出电压信号输出所述第一驱动电信号。2.如权利要求1所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述半桥整流电路包括第一功率开关管s1和第二功率开关管s2；第一功率开关管s1的第一极与所述第一直流正输入端连接，第一功率开关管s1的第二极与所述整流正输出端连接，第一功率开关管s1的控制极与所述半桥驱动电路连接；第二功率开关管s2的第一极与所述整流正输出端连接，第二功率开关管s2的第二极与所述整流负输出端连接，所述第二功率开关管s2的控制极与所述半桥驱动电路连接；所述第一直流负输入端与所述整流负输出端电连接；和/或，所述谐振电路还包括电感lr，电感lr的一端与所述整流正连接端连接，另一端与所述原边正连接端连接；和/或，所述变压电路包括变压器tr2，变压器tr2包括一个原边电感和两个副边电感；原边电感的一端与所述第一原边连接端连接，另一端与所述第二原边连接端，一个副边电感的两端分别与所述第一副边正连接端和所述第一副边负连接端连接，另一个副边电感的两端分别与所述第二副边正连接端和所述第二副边负连接端连接；和/或，所述输出电路还包括二极管d11、二极管d12、电容c11和电阻r11；其中，所述副边功率开关管的第一极与所述第四输入连接端连接，第二极与所述二极管d11的负极连接，控制极与所述负载驱动电路连接；二极管d11的正极与所述输出负连接端连接；二极管d12的正极与所述输出负连接端连接，二极管d12的负极与所述第一输入连接端连接；电容c11的一端与所述第二输入连接端连接，另一端与所述输出负连接端连接；电阻r11的一端与所述第二输入连接端连接，另一端与所述输出负连接端连接；所述第二输入连接端、第三输入连接端和输出正连接端电连接；所述输出正连接端与所述输出监测电路电连接。3.如权利要求1所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述用于依据所述输出电压信号输出所述第二驱动电信号，包括：当所述输出电压信号的值大于一第一预设输出值时，所述驱动控制电路向所述负载驱动电路输出所述第二驱动电信号，所述负载驱动电路响应所述第二驱动电信号向所述输出电路的副边功率开关管输出第二开关驱动电信号，所述副边功率开关管响应所述第二开关驱动电信号导通；当所述输出电压信号的值不大于所述第一预设输出值时，所述驱动控制电路停止向所述负载驱动电路输出所述第二驱动电信号；当所述输出电路的副边功率开关管未接收到所述第二开关驱动电信号时关断。4.如权利要求3所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述驱动控制电路包括工作模式切换电路、llc频率控制电路和ahb频率控制电路；所述工作模式切换电路分别与所述llc频率控制电路、所述ahb频率控制电路和所述半桥驱动电路连接；当所述输出电压信号的值大于所述第一预设输出值时，所述工作模式切换电路连接所述llc频率控制电路和所述半桥驱动电路，以用于由所述llc频率控制电路向所述半桥驱动电路输出所述第一驱动电信号；当所述输出电压信号的值不大于所述第一预设输出值时，所述工作模式切换电路连接所述ahb频率控制电路和所述半桥驱动电路，以用于由所述ahb频率控制电路向所述半桥驱
动电路输出所述第一驱动电信号。5.如权利要求4所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述llc频率控制电路依据所述电流监测信号输出所述第一驱动电信号。6.如权利要求5所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述llc频率控制电路包括积分复位器；所述积分复位器与所述电流监测电路连接，用于获取所述电流监测信号；所述积分复位器用于当所述电流监测信号过零点时自动复位，并将所述积分复位器产生该次自动复位的时间作为第一复位持续时间；所述积分复位器还用当输出达到一预设的第一半桥开关导通时间长度时自动复位，并将所述积分复位器产生该次自动复位的时间作为第二复位时间；所述llc频率控制电路用于依据所述第一复位时间和所述第二复位时间输出所述第一驱动电信号。7.如权利要求6所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述llc频率控制电路还包括d触发器、or电路和比较器；所述积分复位器包括第一复位输入端、第二复位输入端和积分输出端；所述积分输出端与所述比较器连接；所述第一复位输入端用于预设的所述第一半桥开关导通时间长度信号的输入，所述第二复位输入端与所述or电路连接；所述比较器包括输入连接端和输出连接端，所述比较器的输入连接端与所述积分输出端连接，所述比较器的输出端与所述or电路连接；所述比较器用于将所述积分复位器输出的电信号与一预设比较参数值进行比较，并通过所述比较器的输出连接端输出比较结果电信号给所述or电路；所述or电路包括第一or信号输入端、第二or信号输入端和or信号输出端；所述第一or信号输入端与所述电流监测电路连接，所述第二or信号输入端与所述比较器的输出连接端连接，所述or信号输出端与所述第二复位输入端连接；所述d触发器包括d信号输入端、cp信号输入端、q信号输出端和q非信号输出端；所述d信号输入端与所述q非信号输出端连接，所述cp信号输入端与所述比较器的输出连接端连接，所述q信号输出端与所述半桥驱动电路连接。8.如权利要求4所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，所述ahb频率控制电路依据所述输出电压信号向所述半桥驱动电路输出所述第一驱动电信号。9.如权利要求8所述的正反激ac/dc变换电路，其特征在于，当所述ahb频率控制电路输出所述第一驱动电信号时，所述第一驱动电信号包括lg电信号和hg电信号，所述hg电信号的占空比不大于45%。10.一种正反激ac/dc变换电路控制方法，其特征在于，正反激ac/dc变换电路包括半桥整流电路、谐振电路、变压电路、输出电路、半桥驱动电路、电流监测电路、负载驱动电路、驱动控制电路和输出监测电路；所述正反激ac/dc变换电路用于将第一直流电转换为电压值为一预设输出范围的第二直流电；所述第一直流电为对一交流电源输出的交流电进行转换获得；所述半桥整流电路用于将所述第一直流电进行半桥整流，并将半桥整流后获取的高频交流电输出给所述谐振电路；所述谐振电路用于将所述高频交流电进行谐振转换后输出给所述变压电路；
所述变压电路用于对谐振转换后的所述高频交流电进行降压后输出给所述输出电路；所述输出电路用于输出预设输出范围的所述第二直流电；所述半桥驱动电路用于响应一第一驱动电信号向所述半桥整流电路的功率开关管输出第一开关驱动电信号；所述电流监测电路用于监测所述谐振电路的电流信号，并将监测获取的电流监测信号发送给所述驱动控制电路；所述变压电路包括变压器，所述变压器包括一个原边绕组和至少两个副边绕组，所述原边绕组与所述谐振电路连接，每个所述副边绕组分别与所述输出电路连接；所述负载驱动电路与所述输出电路的副边功率开关管连接，所述负载驱动电路用于响应一第二驱动电信号向所述输出电路的副边功率开关管输出第二开关驱动电信号，所述副边功率开关管响应所述第二开关驱动电信号导通，以将至少一个所述副边绕组连接在所述输出电路中；所述输出监测电路用于监测所述输出电路输出的所述第二直流电的电压信号，并将监测获取的输出电压信号发送给所述驱动控制电路；所述控制方法包括：当所述输出电压信号不大于第一预设值时，所述驱动控制电路用于依据所述输出电压信号输出所述第一驱动电信号；当所述输出电压信号大于第一预设值时，所述驱动控制电路用于输出所述第二驱动电信号，所述驱动控制电路还用于依据所述电流监测信号输出所述第一驱动电信号。

技术总结
本申请公开了一种正反激AC/DC变换电路和控制方法，用于将交流电转换为一预设电压范围的直流电，正反激AC/DC变换电路包括半桥整流电路、谐振电路、变压电路、输出电路、半桥驱动电路、电流监测电路、负载驱动电路、驱动控制电路和输出监测电路。其中，电流监测电路监测谐振电路的电流信号，输出监测电路用于监测输出电压信号。当输出电压信号不大于第一预设值时，依据输出电压信号输出第一驱动电信号，反之输出第一、第二驱动电信号，且第一驱动电信号依据电流监测信号输出。由于在直流电宽范围输出时，对应不同电压输出范围采用不同的驱动方式驱动AC/DC变换电路，使得输出直流电的输出范围更宽，电能转换效率更高。电能转换效率更高。电能转换效率更高。


技术研发人员：杨帅 东伟 盛琳
受保护的技术使用者：茂睿芯（深圳）科技有限公司
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/5/6