基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源制造技術

本實用新型專利技術提出了一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，包括電源模塊、控制模塊和LLC諧振轉換模塊，LLC諧振轉換模塊包括諧振網絡和電源變換器，電源模塊的輸入端接外接電源，電源模塊的輸出端分別接控制模塊和諧振網絡的輸入端，諧振網絡的輸出端連接電源變換器的輸入端，諧振網絡通過上橋、下橋與控制模塊電連接，電源變換器的輸出端分別連接有整流上橋和整流下橋，整流上橋、整流下橋均與控制模塊電連接。本實用新型專利技術具有更高的可靠性和智能性，成本低廉，可以對電壓、電流、溫度、待機檢測誤差等進行監控和精確的數字校正，工作效率高，能耗低。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源
[0001 ] 本技術涉及一種數字電源，尤其是指一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源。
技術介紹
隨著我國電力電子技術的快速發展，開關電源也朝著高頻化、高功率密度、高功率因素、高效率、高可靠性和高智能化方向發展，很多模擬開關電源設計方案存在的不足日益突出，特別是大功率高效率的通信電源和大功率音頻功放電源的應用方面，模擬開關電源顯得有心無力。
技術實現思路
為了解決現有電源多采用模擬電源而效率和可靠性較低的問題，本技術提出了一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，具有更高的可靠性和智能性，工作效率很高，且能耗低。 本技術所采用的技術方案是:一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，包括電源模塊、控制模塊和LLC諧振轉換模塊，所述的LLC諧振轉換模塊包括諧振網絡和電源變換器，所述電源模塊的輸入端接外接電源，電源模塊的輸出端分別接控制模塊和諧振網絡的輸入端，所述諧振網絡的輸出端連接電源變換器的輸入端，諧振網絡通過上橋、下橋與控制模塊電連接，所述電源變換器的輸出端分別連接有整流上橋和整流下橋，所述的整流上橋、整流下橋均與控制模塊電連接。 本技術在系統設計上，采用線路電平控制LLC諧振轉換器的數字電源實施方案，上下半橋的方式，LLC諧振轉換器基于高性能MCU微控制器，通過控制PWM占空比、死區實時調節、頻率控制以及維持不同安全運行區的自適應閾值，可以響應瞬間高功率的輸出，而成本低廉，快速、靈活。當存在有源負載時，可利用各種系數對電壓補償器進行微調，同時使用編程軟啟動/停止功能可以避免產生浪涌電流，并降低有效噪聲。本技術具有更高的可靠性和智能性，且編程軟瞬態選項可限制轉換速率，從而使電源輸出維持規定的基準電壓水平；軟啟動/停止功能可以避免出現浪涌電流，并降低有效噪聲；可用于無線音樂播放器，具有很高的工作效率，且能耗低。 作為優選，所述的電源模塊包括依次電連接的EMI電路、整流電路和PFC電路，所述EMI電路的輸入端接外接電源，PFC電路的輸出端接LLC諧振轉換模塊、控制模塊。 作為優選，所述的電源模塊還包括輔助電源，所述的輔助電源與PFC電路的輸出端電連接。輔助電源輸出5.1V電壓，可作為低壓電路的源。 作為優選，所述的控制模塊包括MCU控制電路、PFC反饋電路、逆變電路和驅動電路，所述的MCU控制電路分別與PFC反饋電路、逆變電路和驅動電路電連接，PFC反饋電路與PFC電路的輸出端電連接，逆變電路與上橋、下橋電連接，驅動電路分別連接整流上橋、整流下橋。 作為進一步的優選，所述的控制模塊連接有電壓檢測電路，所述的電壓檢測電路與控制模塊電連接，電壓檢測電路與整流上橋、整流下橋電連接。電壓檢測電路用于檢測整流上橋、整流下橋輸出的電壓值，并反饋給MCU控制電路。 作為進一步的優選，所述的控制模塊連接有溫度檢測電路，所述的溫度檢測電路與控制模塊電連接。溫度檢測電路為基于溫度傳感器的模塊電路，用于檢測本技術的內部溫度，并反饋給MCU控制電路。 作為進一步的優選，所述的控制模塊連接有待機檢測電路，所述的待機檢測電路與控制模塊電連接。待機檢測電路用于檢測本技術待機時的各項電量參數，并反饋給MCU控制電路。 作為進一步的優選，所述的控制模塊連接有報警電路，所述的報警電路與控制模塊電連接。當電壓檢測電路、溫度檢測電路或待機檢測電路檢測到的數據異常時，報警電路在MCU控制電路控制下進行聲音或燈光或聲光結合的報警。 本技術的有益效果是:具有更高的可靠性和智能性，成本低廉，可以對電壓、電流、溫度、待機檢測誤差等進行監控和精確的數字校正，工作效率很高，能耗低。 【附圖說明】 圖1是本技術的一種結構示意圖。 圖中，1-電源模塊，2-控制模塊，3-LLC諧振轉換模塊，11-EMI電路，12-整流電路，13-PFC電路，14-輔助電源，21-MCU控制電路，22-PFC反饋電路，23-逆變電路，24-驅動電路，25-電壓檢測電路，26-溫度檢測電路，27-待機檢測電路，28-警告電路，31-諧振網絡，32-電源變換器，33-整流上橋，34-整流下橋，35-上橋，36-下橋。 【具體實施方式】 下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的詳細說明。 如圖1所示，一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，包括電源模塊1、控制模塊2和LLC諧振轉換模塊3，控制模塊2和LLC諧振轉換模塊3分別與電源模塊1電連接。 電源模塊1包括依次電連接的EMI電路11、整流電路12和PFC電路13及輔助電源14，EMI電路11的輸入端接外接電源，PFC電路13的輸出端接LLC諧振轉換模塊3和控制模塊2。EMI電路11為由串聯電抗器和并聯電容器組成的低通濾波電路，用于交流輸入端的濾波；整流電路12將輸入的交流電整流；PFC電路13為功率因數校正電路，使輸入電流跟隨輸入電壓，達到功率因數接近于1的目的，用于減少諧波污染，常用于UPS電源；輔助電源14輸出5.1V電壓，可作為低壓電路的源。 LLC諧振轉換模塊3包括諧振網絡31和電源變換器32，諧振網絡31的輸入端連接PFC電路13的輸出端，諧振網絡31的輸出端連接電源變換器32的輸入端，諧振網絡31連接有上橋35和下橋36，電源變換器32的輸出端分別連接有整流上橋33和整流下橋34，整流上橋33和整流下橋34的輸出即為本技術的輸出，為34V數字電源輸出。 控制模塊2包括MCU控制電路21、PFC反饋電路22、逆變電路23、驅動電路24、電壓檢測電路25、溫度檢測電路26、待機檢測電路27和警告電路28，PFC反饋電路22的一端、逆變電路23的一端、驅動電路24的一端、電壓檢測電路25、溫度檢測電路26、待機檢測電路27和警告電路28分別與MCU控制電路21電連接，PFC反饋電路22的另一端與PFC電路13的輸出端電連接，逆變電路23的另一端連接上橋35、下橋36，驅動電路24的另一端與LLC諧振轉換模塊3的整流上橋33、整流下橋34分別電路連接。 MCU控制電路21為基于高性能MCU微控制器的電路。MCU控制電路21具有調節頻率、控制PWM占空比和死區的功能，進而提高總系統的工作效率。MCU控制電路21輸出的脈沖信號通過逆變電路23進行放大并調整輸出頻率并將放大的脈沖信號轉換成高頻的交流電能，從而驅動LLC諧振轉換模塊3，同時MCU控制電路21輸出的脈沖信號通過驅動電路24進行放大并調整輸出頻率，作為整流上橋33、整流下橋34的偏置電壓，MCU控制電路21連接PFC反饋電路22為PFC電路13功率校正提供反饋電壓信號。 MCU控制電路21同時與電壓檢測電路25、溫度檢測電路26、待機檢測電路27、報警電路28連接，通過檢測誤差進而達到精確的數字校正。電壓檢測電路25用于檢測整流上橋33、整流下橋34輸出的電壓值，并反饋給MCU控制電路21。溫度檢測電路26為基于溫度傳感器的模塊電路，用于檢測內部溫度，并反饋給MCU控制電路21。待機檢測電路27用于檢測本技術待機時的各項電量參數，并反饋給MCU控制電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，其特征在于：包括電源模塊、控制模塊和LLC諧振轉換模塊，所述的LLC諧振轉換模塊包括諧振網絡和電源變換器，所述電源模塊的輸入端接外接電源，電源模塊的輸出端分別接控制模塊和諧振網絡的輸入端，所述諧振網絡的輸出端連接電源變換器的輸入端，諧振網絡通過上橋、下橋與控制模塊電連接，所述電源變換器的輸出端分別連接有整流上橋和整流下橋，所述的整流上橋、整流下橋均與控制模塊電連接。

【技術特征摘要】
1.一種基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源,其特征在于:包括電源模塊、控制模塊和LLC諧振轉換模塊，所述的LLC諧振轉換模塊包括諧振網絡和電源變換器，所述電源模塊的輸入端接外接電源，電源模塊的輸出端分別接控制模塊和諧振網絡的輸入端，所述諧振網絡的輸出端連接電源變換器的輸入端，諧振網絡通過上橋、下橋與控制模塊電連接，所述電源變換器的輸出端分別連接有整流上橋和整流下橋，所述的整流上橋、整流下橋均與控制模塊電連接。2.根據權利要求1所述的基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，其特征在于:所述的電源模塊包括依次電連接的EMI電路、整流電路和PFC電路，所述EMI電路的輸入端接外接電源，PFC電路的輸出端接LLC諧振轉換模塊、控制模塊。3.根據權利要求2所述的基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，其特征在于:所述的電源模塊還包括輔助電源，所述的輔助電源與PFC電路的輸出端電連接。4.根據權利要求2所述的基于MCU控制的半橋LLC諧振轉換器的數字電源，其特征在于:所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹桂海，陶益峰，
申請(專利權)人：杭州羅孚音響有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33