技术领域
[0001] 本
发明属于谐振技术领域，尤其涉及一种
谐振电路异常控制电路、控制方法和谐振装置。
背景技术
[0002] 在LLC谐振电路拓扑中，当检测到电路异常时，需要封
锁驱动。传统方法是在检测到电路异常时，立即封锁驱动，但是若此时在
谐振腔内存在较大
电流，立即关断驱动，则LLC谐振电路的
开关管失去
软开关，有很大的di/dt变化，导致在开关管上有较大的
电压应
力，容易损坏开关管。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明
实施例提供了一种谐振电路异常控制电路、控制方法和谐振装置，以解决现有驱动封锁方法容易损坏开关管的问题。
[0004] 本发明实施例的第一方面提供了一种谐振电路异常控制电路，包括：
采样模
块、调理模块和
控制器；
[0005] 所述采样模块，输入端所述谐振电路的输出端连接，输出端与所述调理模块的输入端连接，用于采集所述谐振电路的电参数，并将所述电参数发送至所述调理模块；
[0006] 所述调理模块，输出端与所述控制器的输入端连接，用于在所述电参数超过预设范围时，向所述控制器发送驱动异常
信号；
[0007] 所述控制器，输出端与所述谐振电路的输入端连接，用于在接收到所述驱动异常信号时，在将当前开关周期的驱动信号向所述谐振电路发送完毕后，停止向所述谐振电路发送驱动信号。
[0008] 本发明实施例的第二方面提供了一种谐振装置，包括谐振电路和与所述谐振电路连接的第一方面所述的谐振电路异常控制电路；
[0009] 本发明实施例的第三方面提供了一种谐振电路异常控制方法，适用于第一方面所述的谐振电路异常控制电路，所述谐振电路异常控制方法包括：
[0010] 获取谐振电路的电参数，并判断所述电参数是否超出预设范围；
[0011] 在确定所述电参数超出预设范围时，则在将当前开关周期的驱动信号向所述谐振电路发送完毕后，停止向所述谐振电路发送驱动信号。
[0012] 本发明实施例与
现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通
过采样模块采集谐振电路的电参数，通过调理模块判断上述电参数是否超出预设范围，若确定上述电参数超出预设范围，则向控制器发送驱动异常信号，控制器在接收到驱动异常信号时，在将当前开关周期的驱动信号向所述谐振电路发送完毕后，停止向所述谐振电路发送驱动信号，本发明实施例在一个开关周期结束时刻，封锁驱动，利用此时谐振腔内电流较小的特点，可以减小开关管的电压
应力，有效防止开关管损坏。
附图说明
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1是本发明一实施例提供的谐振电路异常控制电路的结构示意图；
[0015] 图2是本发明一实施例提供的谐振电路异常控制电路的电路示意图；
[0016] 图3是本发明一实施例提供的谐振电路的谐振腔电流过流时的封锁驱动时序图；
[0017] 图4是本发明一实施例提供的谐振电路的输出电流过流时的封锁驱动时序图；
[0018] 图5是本发明一实施例提供的谐振电路的
输出电压过压时的封锁驱动时序图。
具体实施方式
[0019] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0020] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0021] 参见图1，本发明实施例提供的谐振电路异常控制电路，包括采样模块10、调理模块20和控制器30；
[0022] 采样模块10，输入端谐振电路40的输出端连接，输出端与调理模块20的输入端连接，用于采集谐振电路40的电参数，并将电参数发送至调理模块20；
[0023] 调理模块20，输出端与控制器30的输入端连接，用于在电参数超过预设范围时，向控制器30发送驱动异常信号；
[0024] 控制器30，输出端与谐振电路40的输入端连接，用于在接收到驱动异常信号时，在将当前开关周期的驱动信号向谐振电路40发送完毕后，停止向谐振电路40发送驱动信号。
[0025] 在本发明实施例中，谐振电路40可以是LLC谐振电路，具体结构可以参见图2。
[0026] 采样模块10可以采集谐振电路40的电参数，并将采集的谐振电路40的电参数发送至调理模块20。调理模块20可以对上述电参数进行处理，判断上述电参数是否超出预设范围，若确定电参数超过预设范围，说明谐振电路40出现异常，则向控制器30发送驱动异常信号；若确定电参数未超过预设范围，说明谐振电路40未出现异常，则向控制器30发送驱动正常信号。控制器30在接收到驱动正常信号时，正常周期性地向谐振电路40发送驱动信号，驱动谐振电路40正常工作；控制器30在接收到驱动异常信号时，在将当前开关周期的驱动信号向谐振电路40发送完毕后，停止向谐振电路40发送驱动信号，以此来封锁驱动。
[0027] 其中，驱动异常信号可以是低电平信号，驱动正常信号可以是
高电平信号。控制器30可以是DSP(digital signal processor，
数字信号处理器)，可以通过DSP的EPWM管理器进行相关配置来实现对发送至谐振电路40的PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)驱动的控制。
[0028] 由上述描述可知，本发明实施例在一个开关周期结束时刻，封锁驱动，利用此时谐振腔41内电流较小的特点，可以减小开关管的电压应力，有效防止开关管损坏。并且，目前LLC谐振电路40的开关
频率都是工作在100KHz以及更高的频率下，因此，在发现LLC谐振电路40出现异常开始，到封锁驱动，不会超过10us。
[0029] 在本发明的一个实施例中，参见图2，谐振电路40的输出端包括第一谐振输出端、第二谐振输出端、第三谐振输出端和第四谐振输出端；调理模块20的输入端包括第一调理输入端、第二调理输入端、第三调理输入端、第四调理输入端、第五调理输入端和第六调理输入端；电参数包括谐振电路40的谐振腔电流、谐振电路40的输出电流和谐振电路40的输出电压；
[0030] 采样模块10包括第一采样单元11和第二采样单元12；
[0031] 第一采样单元11，第一输入端与第一谐振输出端连接，第二输入端与第二谐振输出端连接，第一输出端与第一调理输入端连接，第二输出端与第二调理输入端连接，用于采集谐振电路40的谐振腔电流，并将谐振电路40的谐振腔电流发送至调理模块20；
[0032] 第二采样单元12，第一输入端与第三谐振输出端连接，第二输入端与第四谐振输出端连接，第一输出端与第三调理输入端连接，第二输出端与第四调理输入端连接，第三输出端与第五调理输入端连接，第四输出端与第六调理输入端连接，用于采集谐振电路40的输出电流和谐振电路40的输出电压，并将谐振电路40的输出电流和谐振电路40的输出电压发送至调理模块20。
[0033] 在本发明实施例中，采样模块10采集的谐振电路40的电参数包括谐振电路40的谐振腔电流、谐振电路40的输出电流和谐振电路40的输出电压。通过判断谐振腔电流是否过流、输出电流是否过流以及输出电压是否过压来判断谐振电路40是否异常。
[0034] 具体地，参见图2，在谐振电路40的谐振腔41引出第一谐振输出端和第二谐振输出端，与第一采样单元11连接，通过第一采样单元11采集谐振电路40的谐振腔电流。可以在图2中的
位置(谐振电感Lr1和励磁电感Lm1之间)引出第一谐振输出端和第二谐振输出端，需要说明的是，在无需引出第一谐振输出端和第二谐振输出端时，谐振电感Lr1和励磁电感Lm1是直接
串联连接的；也可以在励磁电感Lm1和谐振电容Cr1之间引出第一输出端和第二输出端；还可以在其他可以采集谐振腔电流的位置引出第一输出端和第二输出端，并不仅仅局限于图2所示位置。在谐振电路40的输出端口引出第三谐振输出端和第四谐振输出端，与第二采样单元12连接，通过第二采样单元12采集谐振电路40的输出电流和输出电压。
[0035] 在本发明的一个实施例中，参见图2，第一采样单元11包括第一
变压器T1和第一
电阻R1；
[0036] 第一变压器T1，初级线圈的第一端与第一采样单元11的第一输入端连接，初级线圈的第二端与第一采样单元11的第二输入端连接，次级线圈的第一端与第一电阻R1的第一端连接，次级线圈的第二端与第一电阻R1的第二端连接；
[0037] 第一电阻R1，第一端还与第一采样单元11的第一输出端连接，第二端还与第一采样单元11的第二输出端连接。
[0038] 在本发明的一个实施例中，参见图2，第二采样单元12包括第一电容C1、第二电容C2、第二电阻R2和第三电阻R3；
[0039] 第一电容C1，第一端分别与第二采样单元12的第一输入端和第二电阻R2的第一端连接，第二端与第二电容C2的第一端连接；
[0040] 第三电阻R3，第一端分别与第二采样单元12的第二输入端和第二电容C2的第二端连接，第二端与第二电阻R2的第二端连接；
[0041] 第三电阻R3，第二端还与第二采样单元12的第一输出端连接，第一端还与第二采样单元12的第二输出端连接；
[0042] 第二电阻R2，第一端还与第二采样单元12的第三输出端连接，第二端还与第二采样单元12的第四输出端连接。
[0043] 在本发明的一个实施例中，参见图2，控制器30的输入端包括第一控制输入端、第二控制输入端和第三控制输入端；驱动异常信号包括第一异常信号、第二异常信号和第三异常信号；
[0044] 调理模块20包括第一调理单元21、第二调理单元22和第三调理单元23；
[0045] 第一调理单元21，第一输入端与第一调理输入端连接，第二输入端与第二调理输入端连接，输出端与第一控制输入端(TZ1引脚)连接，用于在谐振电路40的谐振腔电流大于或等于第一预设电流值时，向控制器30发送第一异常信号；
[0046] 第二调理单元22，第一输入端与第三调理输入端连接，第二输入端与第四调理输入端连接，输出端与第二控制输入端(TZ2引脚)连接，用于在谐振电路40的输出电流大于或等于第二预设电流值时，向控制器30发送第二异常信号；
[0047] 第三调理单元23，第一输入端与第五调理输入端连接，第二输入端与第六调理输入端连接，输出端与第三控制输入端(TZ3引脚)连接，用于在谐振电路40的输出电压大于或等于第一预设电压值时，向控制器30发送第三异常信号。
[0048] 在本发明的一个实施例中，参见图2，第一调理单元21的结构、第二调理单元22的结构和第三调理单元23的结构均相同，且第一调理单元21包括第一比较器A1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9；
[0049] 第一比较器A1，第一输入端通过第四电阻R4和第五电阻R5与第一调理单元21的第一输入端连接，第二输入端通过第六电阻R6和第七电阻R7与第一调理单元21的第二输入端连接，输出端与第一控制输入端连接；
[0050] 第八电阻R8，第一端与第一比较器A1的第一输入端连接，第二端与第一比较器A1的输出端连接；
[0051] 第九电阻R9，第一端与第一比较器A1的第二输入端连接，第二端与第一比较器A1的输出端连接。
[0052] 具体地，第一调理单元21通过获取第一电阻R1两端的电压信号，比较第一电阻R1两端的电压信号的差值是否大于或等于第二预设电压值，以此来判断谐振腔电流是否大于或等于第一预设电流值。若第一电阻R1两端的电压信号的差值大于或等于第二预设电压值，说明谐振腔电流大于或等于第一预设电流值，即谐振腔电流过流，则第一调理单元21输出第一异常信号至控制器30，例如，输出低电平至控制器30。若第一电阻R1两端的电压信号的差值小于第二预设电压值，说明谐振腔电流小于第一预设电流值，即谐振腔电流未过流，则第一调理单元21输出第一正常信号至控制器30，例如，输出高电平至控制器30。其中，第一预设电流值乘以第一电阻R1的阻值为第一预设电压值，第一预设电流值可以根据实际需求进行设置。
[0053] 第二调理单元22和第三调理单元23的工作原理与第一调理单元21类似，在此不再赘述。
[0054] 可选地，第一调理单元21的结构、第二调理单元22的结构和第三调理单元23的结构也可以互不相同，可以实现对应的功能即可。
[0055] 在本发明的一个实施例中，参见图2，控制器30在接收到第一异常信号、第二异常信号和第三异常信号中的任意一个时，均在将当前开关周期的驱动信号向谐振电路40发送完毕后，停止向谐振电路40发送驱动信号。
[0056] 具体地，控制器30在接收到第一异常信号时，说明谐振腔电流过流，在接收到第二异常信号时，说明输出电流过流，在接收到第三异常信号时，说明输出电压过压。因此，控制器30在接收到上述任意一种异常信号时，均说明谐振电路40出现异常，因此控制器30均在将当前开关周期的驱动信号向谐振电路40发送完毕后，停止向谐振电路40发送驱动信号。
[0057] 控制器30在接收到相应的异常信号时，即相应的TZ引脚被拉低，进入DSP的TZ中断函数，控制在发送完当前开关周期的驱动后，再封锁驱动。示例性地，参见图3，控制器30在31位置接收到第一异常信号，但是在32位置封锁驱动，此时开关管上电流很小，关段电压应力小，可以防止损坏开关管。同理，参见图4，控制器30在33位置接收到第二异常信号，但是在34位置封锁驱动；参见图5，控制器30在35位置接收到第三异常信号，但是在36位置封锁驱动。
[0058] 在具体应用中，控制器30为了实现在TZ引脚被拉低时，在发送完当前开关周期的驱动信号后，再关闭PWM驱动，具体配置如下：
[0059] 1、控制器DSP的EPWM的初始化配置：
[0060] 1)配置EPWM1/2/3/4的TZCTL寄存器的TZA位为03，在触发到TZ后，PWM驱动不做任何动作；AQCSFRC采用影子寄存器模式，在计数到过零时重新装载。
[0061] EPwm1Regs.TZCTL.bit.TZA＝TZ_NO_CHANGE；
[0062] EPwm1Regs.AQSFRC.bit.RLDCSF＝0；
[0063] EPwm2Regs.TZCTL.bit.TZA＝TZ_NO_CHANGE；
[0064] EPwm2Regs.AQSFRC.bit.RLDCSF＝0；
[0065] EPwm3Regs.TZCTL.bit.TZA＝TZ_NO_CHANGE；
[0066] EPwm3Regs.AQSFRC.bit.RLDCSF＝0；
[0067] EPwm4Regs.TZCTL.bit.TZA＝TZ_NO_CHANGE；
[0068] EPwm4Regs.AQSFRC.bit.RLDCSF＝0；
[0069] 2)设置EPWM1的TZEINT寄存器的OST位为01，使能TZ中断。
[0070] EPwm1Regs.TZEINT.bit.OST＝1；
[0071] 2、TZ中断函数配置如下，控制PWM口为低电平。
[0072]
[0073] 3、AD采样中断函数配置如下
[0074] 在DSP的AD采样中断函数中，若发现TZFLAG寄存器的INT标志为真，则去判断三个TZ引脚是否全为高电平，若是则清除INT标志位，如下：
[0075] if((TRUE＝＝EPwm1Regs.TZFLG.bit.INT)&&(三个TZ引脚全部为高电平))[0076]
[0077] 进一步的，本发明实施例还提供了一种谐振装置，包括谐振电路40和与谐振电路40连接的上述任一种谐振电路异常控制电路。
[0078] 进一步的，对应于上述实施例中的谐振电路异常控制电路，本发明实施例还提供了一种谐振电路异常控制方法，可以包括以下步骤：
[0079] 获取谐振电路40的电参数，并判断电参数是否超出预设范围；
[0080] 在确定电参数超出预设范围时，则在将当前开关周期的驱动信号向谐振电路40发送完毕后，停止向谐振电路40发送驱动信号。
[0081] 若确定电参数未超出预设范围，则周期性地向谐振电路40发送驱动信号。具体地，向开关管Q1和开关管Q3发送第一驱动信号，向开关管Q2和开关管Q4发送第二驱动信号。
[0082] 在本发明的一个实施例中，电参数包括谐振电路40的谐振腔电流、谐振电路40的输出电流和谐振电路40的输出电压；
[0083] 判断电参数是否超出预设范围，包括：
[0084] 判断谐振电路40的谐振腔电流是否大于或等于第一预设电流值，谐振电路40的输出电流是否大于或等于第二预设电流值，以及谐振电路40的输出电压是否大于或等于第一预设电压值；
[0085] 若谐振电路40的谐振腔电流大于或等于第一预设电流值，或，谐振电路40的输出电流大于或等于第二预设电流值，或，谐振电路40的输出电压是否大于或等于第一预设电压值，则确定电参数超出预设范围；否则，确定电参数未超出预设范围。
[0086] 具体实现方式可参见上述谐振电路异常控制电路中的具体描述，在此不再赘述。
[0087] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用
硬件的形式实现，也可以采用
软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本
申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0088] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0089] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及
算法步骤，能够以
电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0090] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0091] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本发明的保护范围之内。
