一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法及装置

摘要

本发明提供了一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法及装置，上述LLC谐振电路包括设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器、设置在副边的全桥整流电路以及原边电压传感器和原边电流传感器。上述自适应控制方法包括：响应于上述全桥逆变网络的一组开关管关断，获取上述LLC谐振电路的原边电压；获取上述LLC谐振电路的原边电流；以及根据上述原边电压和上述原边电流控制上述全桥逆变网络的另一组开关管导通。根据本发明所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法及装置，解决了LLC谐振电路全工况软开关实现的问题，实现死区时间的最优工程化控制。

权利要求

1.一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法，所述LLC谐振电路包括：设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器以及设置在副边的全桥整流电路；其特征在于，所述自适应控制方法包括：

响应于所述全桥逆变网络的一组开关管关断，获取所述LLC谐振电路的原边电压；

获取所述LLC谐振电路的原边电流；以及基于所述原边电压的极性以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

2.如权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：响应于检测到所述原边电压变为相反极性，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及

响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

3.如权利要求1所述的自适应控制方法，其特征在于，基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：响应于检测到所述原边电压变为相反极性且所述原边电压的幅值在预设范围内，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

4.如权利要求2或3所述的自适应控制方法，其特征在于，判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：

将所述原边电流的幅值与所述变压器的最大励磁电流进行比较；

响应于所述原边电流小于所述最大励磁电流，判断检测到所述原边电流的幅值变小。

5.如权利要求2或3所述的自适应控制方法，其特征在于，判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：

将当前时刻的原边电流的幅值与前一时刻的原边电流的幅值进行比较，以判断所述原边电流的幅值是否变小。

6.一种死区时间自适应的LLC谐振电路，包括：设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器以及设置在副边的全桥整流电路，其特征在于，所述LLC谐振电路还包括：设置在所述全桥逆变网络和所述变压器之间的原边电流传感器，用于响应于所述全桥逆变网络的一组开关管关断，至少检测所述LLC谐振电路的原边电流的幅值大小；以及设置在所述全桥逆变网络输出端的原边电压传感器，用于响应于所述全桥逆变网络的一组开关管关断，至少检测所述全桥逆变网络中两个桥臂中点之间的电位差的极性；其中所述全桥逆变网络的另一组开关管的导通关联于所述原边电流的幅值大小以及所述全桥逆变网络中两个桥臂中点之间的电位差的极性。

7.如权利要求6所述的LLC谐振电路，其特征在于，所述原边电压传感器还用于检测所述全桥逆变网络中两个桥臂中点之间的电位差的幅值。

8.一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制装置，所述LLC谐振电路包括：设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器以及设置在副边的全桥整流电路；其特征在于，所述自适应控制装置包括：

存储器；和

与所述存储器连接的处理器，所述处理器配置为：响应于所述全桥逆变网络的一组开关管关断，获取所述LLC谐振电路的原边电压；

获取所述LLC谐振电路的原边电流；以及基于所述原边电压的极性以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

9.如权利要求8所述的自适应控制装置，其特征在于，所述处理器基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：

响应于检测到所述原边电压变为相反极性，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及

响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

10.如权利要求8所述的自适应控制装置，其特征在于，所述处理器基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：

响应于检测到所述原边电压变为相反极性且所述原边电压的幅值在预设范围内，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

11.如权利要求9或10所述的自适应控制装置，其特征在于，所述处理器判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：将所述原边电流的幅值与所述变压器的最大励磁电流进行比较；

响应于所述原边电流小于所述最大励磁电流，判断检测到所述原边电流的幅值变小。

12.如权利要求9或10所述的自适应控制装置，其特征在于，所述处理器判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：将当前时刻的原边电流的幅值与前一时刻的原边电流的幅值进行比较，以判断所述原边电流的幅值是否变小。

13.一种死区时间自适应的LLC谐振电路系统，其特征在于，包括如权利要求6‑7中任一项所述的LLC谐振电路；以及如权利要求8‑12中任一项所述的自适应控制装置。

14.一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理器执行时实施如权利要求1‑5中任意一项所述的自适应控制方法的步骤。

说明书

一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电学领域内的变流模块，尤其涉及LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法及其装置。

背景技术

[0002] LLC变换器由于其结构简单体积小，容易实现桥臂开关管软开关，开关损耗小、变换效率高，并且为隔离型DC/DC，因而在高频开关领域有广泛的应用。

[0003] 常见的LLC谐振电路如图1所示，由开关管Q1‑Q4、变压器T、谐振电容Cr、整流二极管D1‑D4、输出电容Co组成。四个开关管Q1～Q4组成全桥逆变网络，可以采用定频定脉宽的
控制方式，同一桥臂上下两个开关管之间设置有死区。开关管Q1～Q4上带有反并联(或体)
二极管，Cj1～Cj4是开关管Q1～Q4的结电容。谐振电容Cr、变压器漏感Lr和激磁电感Lm共同
组成谐振网络。变压器T可以是高频变压器，变压器变比为N：1。整流二极管D1～D4组成副边
的全桥整流电路。

[0004] 如图1所示出的LLC谐振电路正常工作时的主要波形如图2所示。根据LLC电路特性，LLC电路可工作在三个区域，其中最常用的工作区域为区域2，即开关频率小于谐振频
率，变换器呈感性，原边开关管Q1‑Q4实现零电压开通(ZVS，Zero Voltage Switch)，关断电
流很小，可近似的零电流关断(ZCS，Zero Current Switch)；副边整流二极管D1～D4实现自
然换流，即零电流关断。由于原边开关管Q1‑Q4是近似的零电流关断ZCS，副边整流二极管D1
～D4是完全的零电流关断ZCS，所产生的开关管关断电压尖峰VDM较小，整流二极管反向恢
复电压尖峰为零。

[0005] 对于如图1所示出的LLC谐振电路，其实现软开关的条件是：1、死区时间(td)大于开关管的放电时间(tf)；其2、死区时间(td)小于原边电流过零时间(tg＝tx2‑t3)。

[0006] 开关管的放电时间可以通过下列公式(1)得到：

[0007] tf＝8*Cj*Lm*fs   式(1)

[0008] 其中

[0009] Cj——开关管结电容，为非线性电容，随着电压、温度变化而变化；

[0010] Lm——变压器励磁电感，定值；

[0011] fs——开关频率，定值。

[0012] 由上式可以看到，因开关管结电容Cj1～Cj4的非线性特性，导致开关管的放电时间tf呈非线性。

[0013] 原边电流过零时间tg可以通过下列公式(2)得到：

[0014]

[0015] 其中

[0016] N——变压器变比，定值；

[0017] Po——输出功率，随负载变化而变化；

[0018] Vo——输出电压，定值；

[0019] Lm——变压器励磁电感，定值；

[0020] fs——开关频率，定值；

[0021] fs——谐振频率，定值。

[0022] 由上式可以看到，原边过零时间随输出功率变化而变化。

[0023] 根据上述分析可以知道，死区时间太小会导致开关管放电不完全，而死区时间太大，大于原边过零时间时，则待开通的开关管的结电容被充电，失去ZVS开通条件。由于原边
过零时间关联于输出功率，功率越大，该时间越短，软开关实现难度越大。可以理解的是，死
区时间过大或过小均会导致失去软开关条件。

[0024] 传统的死区时间控制方法采用固定死区时间的方法，这种方法在小功率低压的工程应用中能够很好地实现软开关。由于LLC谐振电路的软开关实现条件受开关管结电容和
负载共同影响。在大功率高压工程应用中，开关管的结电容并无恒定不变，请参考图3A、图
3B和图3C。图3A、图3B和图3C分别示出了开关管的结电容与电压、电流与结温之间的关系。
在图3B和图3C中，以电压的建立时间t(ns)来表征结电容的大小。

[0025] 也就是说，在大功率高压工程应用中，在开关管的结电容随工况变化，并非恒定不变的情况下，传统的定死区时间的控制方法无法满足设备在全功率范围、全温度范围内的
软开关实现要求。

[0026] 有鉴于此，亟需要一种控制方法，能够通过简洁的控制逻辑解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关实现条件变化的问题，实现全工况软公开，从而可以降低产品成本，
提高产品环境适应性，提高产品竞争力。

发明内容

[0027] 以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非
试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一
些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

[0028] 如上所述，为了解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关实现条件变化的问题，本发明的一方面提供了一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法，所述LLC谐振电
路包括：设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器以及设置在副边的全桥整流电路；
所述自适应控制方法包括：

[0029] 响应于所述全桥逆变网络的一组开关管关断，

[0030] 获取所述LLC谐振电路的原边电压；

[0031] 获取所述LLC谐振电路的原边电流；以及

[0032] 根据所述原边电压和所述原边电流控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0033] 在上述自适应控制方法的一实施例中，可选的，根据所述原边电压和所述原边电流控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：

[0034] 基于所述原边电压的极性以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0035] 在上述自适应控制方法的一实施例中，可选的，基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：

[0036] 响应于检测到所述原边电压变为相反极性，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及

[0037] 响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0038] 在上述自适应控制方法的一实施例中，可选的，基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：

[0039] 响应于检测到所述原边电压变为相反极性且所述原边电压的幅值在预设范围内，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及

[0040] 响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0041] 在上述自适应控制方法的一实施例中，可选的，判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：

[0042] 将所述原边电流的幅值与所述变压器的最大励磁电流进行比较；

[0043] 响应于所述原边电流小于所述最大励磁电流，判断检测到所述原边电流的幅值变小。

[0044] 在上述自适应控制方法的一实施例中，可选的，判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：

[0045] 将当前时刻的原边电流的幅值与前一时刻的原边电流的幅值进行比较，以判断所述原边电流的幅值是否变小。

[0046] 本发明的另一方面还提供了一种死区时间自适应的LLC谐振电路，包括：设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器以及设置在副边的全桥整流电路，其中，所述LLC谐
振电路还包括：

[0047] 设置在所述全桥逆变网络和所述变压器之间的原边电流传感器，用于检测所述LLC谐振电路的原边电流；以及

[0048] 设置在所述全桥逆变网络输出端的原边电压传感器，用于检测所述全桥逆变网络中两个桥臂中点之间的电位差。

[0049] 在上述LLC谐振电路的一实施例中，可选的，所述原边电流传感器进一步用于检测LLC谐振电路的原边电流的幅值大小；以及

[0050] 所述原边电压传感器进一步用于检测所述全桥逆变网络中两个桥臂中点之间的电位差的极性。

[0051] 在上述LLC谐振电路的一实施例中，可选的，所述原边电压传感器还用于检测所述全桥逆变网络中两个桥臂中点之间的电位差的幅值。

[0052] 本发明的另一方面还提供了一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制装置，所述LLC谐振电路包括：设置在原边的全桥逆变网络和谐振网络、变压器以及设置在副边的全桥
整流电路；所述自适应控制装置包括：

[0053] 存储器；和

[0054] 与所述存储器连接的处理器，所述处理器配置为：

[0055] 响应于所述全桥逆变网络的一组开关管关断，

[0056] 获取所述LLC谐振电路的原边电压；

[0057] 获取所述LLC谐振电路的原边电流；以及

[0058] 根据所述原边电压和所述原边电流控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0059] 在上述自适应控制装置的一实施例中，可选的，所述处理器根据所述原边电压和所述原边电流控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：

[0060] 基于所述原边电压的极性以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0061] 在上述自适应控制装置的一实施例中，可选的，所述处理器基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一
步包括：

[0062] 响应于检测到所述原边电压变为相反极性，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及

[0063] 响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0064] 在上述自适应控制装置的一实施例中，可选的，所述处理器基于所述原边电压的极性方向以及所述原边电流的幅值大小控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通进一
步包括：

[0065] 响应于检测到所述原边电压变为相反极性且所述原边电压的幅值在预设范围内，进一步判断所述原边电流的幅值是否变小；以及

[0066] 响应于检测到所述原边电流的幅值变小，控制所述全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0067] 在上述自适应控制装置的一实施例中，可选的，所述处理器判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：

[0068] 将所述原边电流的幅值与所述变压器的最大励磁电流进行比较；

[0069] 响应于所述原边电流小于所述最大励磁电流，判断检测到所述原边电流的幅值变小。

[0070] 在上述自适应控制装置的一实施例中，可选的，所述处理器判断所述原边电流的幅值是否变小进一步包括：

[0071] 将当前时刻的原边电流的幅值与前一时刻的原边电流的幅值进行比较，以判断所述原边电流的幅值是否变小。

[0072] 本发明的另一方面还提供了一种死区时间自适应的LLC谐振电路系统，具体包括如上所描述的任意一项实施例中的LLC谐振电路；以及如上所描述的任意一项实施例中的
自适应控制装置。

[0073] 本发明的另一方面还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，上述计算机可读指令在由处理器执行时实施如上述自适应控制方法的任一实施例中的步
骤。

[0074] 根据本发明的一方面所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法，能够基于LLC谐振电路的原边电流和原边电压来实时确定最优的死区时间，从而有别于现有技术
中的定死区时间的控制方法。通过本发明所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方
法，能够通过简洁的控制逻辑解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关实现条件变化
的问题，实现全工况软公开，从而可以降低产品成本，提高产品环境适应性，提高产品竞争
力。

[0075] 本发明的另一方面所提供的带有自适应死区时间的LLC谐振电路在电路结构的实现上仅需要增加一个电压传感器和电流传感器，结构简单，无需增加过多的产品成本，即能
够使得LLC谐振电路在全工况环境下实现软开关，实现死区最优工程化控制。

附图说明

[0076] 在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征
的组件可能具有相同或相近的附图标记。

[0077] 图1示出了现有技术中的LLC谐振电路的结构示意图。

[0078] 图2示出了图1中所示出的LLC谐振电路正常工作时的主要波形。

[0079] 图3A示出了图1中所示出的LLC谐振电路中开关管的结电容与电压之间的关系。

[0080] 图3B示出了图1中所示出的LLC谐振电路中开关管的结电容与电流之间的关系。

[0081] 图3C示出了图1中所示出的LLC谐振电路中开关管的结电容与结温之间的关系。

[0082] 图4示出了本发明的一方面所提供的死区时间自适应的LLC谐振电路的结构示意图。

[0083] 图5示出了本发明的一方面所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法一实施例的流程图。

[0084] 图6示出了本发明的一方面所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法另一实施例的流程图。

[0085] 图7示出了根据本发明的一方面所提供的死区时间的自适应控制方法控制LLC谐振电路工作时的波形。

[0086] 图8示出了根据本发明的一方面所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制装置的示意图。

[0087] 附图标记

[0088] Q1‑Q4         开关管

[0089] Cj1～Cj4      结电容

[0090] Cr            谐振电容

[0091] Lr            变压器漏感

[0092] Lm            励磁电感

[0093] T             变压器

[0094] D1‑D4         整流二极管

[0095] Co            输出电容

[0096] SV1           原边电压传感器

[0097] SC1           原边电流传感器

[0098] 800           自适应控制装置

[0099] 810           处理器

[0100] 820           存储器

具体实施方式

[0101] 给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见
的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中
给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

[0102] 在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知
的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

[0103] 请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明
书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效
或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是
一组等效或类似特征的一个示例。

[0104] 注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对
象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不
能理解为指示或暗示相对重要性。

[0105] 注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带
的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一
步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

[0106] 以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

[0107] 为了解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关实现条件变化的问题，本发明的一方面提供了一种死区时间自适应的LLC谐振电路，图4示出了本发明的一方面所提供的
LLC谐振电路的结构示意图。如图4所示出的，本发明的一方面所提供的LLC谐振电路在现有
结构的基础上增加了原边电流传感器SC1和原边电压传感器SV1。原边电流传感器SC1设置
在全桥逆变网络和变压器T之间，用于检测LLC谐振电路的原边电流。原边电压传感器SV1设
置在全桥逆变网络的输出端，用于检测全桥逆变网络中两个桥臂中点A、B之间的电位差。

[0108] 进一步的，可以理解的是，上述的原边电流传感器SC1还可以用来实现原边过流保护。或者说，可以利用现有技术中用来实现原边过流保护的电流传感器来检测LLC谐振电路
的原边电流。也就是说，本发明的一方面所提供的死区时间自适应的LLC谐振电路仅仅新增
了一个电压传感器，从而能够通过本发明的另一方面所提供的自适应控制方法来实现死区
时间的自适应。本发明的一方面所提供的死区时间自适应的LLC谐振电路没有额外增加复
杂的结构，从而能够在控制产品成本的同时，解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关
实现条件变化的问题，提高产品环境适应性，提高产品竞争力。

[0109] 以下请参考图5‑7，并结合图4所示出的电路结构来具体说明本发明的另一方面所提供的死区时间的自适应控制方法。首先，请参考图5，如图5所示出的，本发明所提供的死
区时间自适应控制方法包括步骤S100：关断全桥逆变网络中的一组开关管；步骤S200：获取
LLC谐振电路的原边电压；步骤S300：获取LLC谐振电路的原边电流；以及步骤S400：根据原
边电压和原边电流控制全桥逆变网络的另一组开关管导通。

[0110] 结合图4，以图4中的开关管Q1、Q4为一组开关管为例，则开关管Q1、Q4的对管为Q2、Q3，在步骤S100中，可以选择将开关管Q1、Q4关断，对应地，在步骤S400中，导通的另一组开
关管为开关管Q2、Q3。

[0111] 在上述步骤S200中，通过新增的原边电压传感器SV1能够获取LLC谐振电路的原边电压，可以理解的是，LLC谐振电路的原边电压即全桥逆变网络中两个桥臂中点A、B之间的
电位差UAB。

[0112] 在上述步骤S300中，通过新增的原边电流传感器SC1能够获取LLC谐振电路的原边电流，可以理解的是，LLC谐振电路的原边电流可以认为是变压器漏感Lr上的电流iLr，在被
关断的开关管放完电之前，该原边电流同于变压器T的最大励磁电流Im。

[0113] 在上述步骤S400中，根据原边电压和原边电流控制全桥逆变网络的另一组开关管导通进一步包括：基于原边电压的极性以及原边电流的幅值大小控制全桥逆变网络的另一
组开关管导通。可以理解的是，图4中所示出的原边电压传感器SV1还被用来获取原边电压
的极性，原边电流传感器SC1还被用来获取原边电流的幅值大小。

[0114] 在另一实施例中，如图6所示出的，响应于全桥逆变网络中的一组开关管关断，本发明所提供的死区时间自适应方法在步骤S200获取原边电压后，执行步骤S410：判断原边
电压是否变为相反极性，响应于原边电压没有变为相反极性，则继续获取原边电压直至原
边电压变为相反极性。

[0115] 响应于在步骤S410中已经判断出原边电压变为相反极性，在一优选的实施例中，本发明所提供的死区时间自适应控制方法还包括执行步骤S420：判断原边电压的幅值是否
在预设范围内。可以理解的是，当关断一组开关管Q1、Q4之后，原边电压UAB持续下降，不仅会
经历UAB反向，还会最终等于‑VAB。也就是所关断的一组开关管Q1、Q4已经完全放电，满足了
软开关的第一个条件。通过将预设范围设定在小于VAB的一小段区间内，能够保证检测到开
关管Q1、Q4完全放电的时刻，从而为后续检测原点电流后导通对管Q2、Q3做准备。

[0116] 同时，虽然输入电压VAB是一个定值，可以理解的是，设置小于VAB的一小段预设范围，还能够排除输入电压VAB不稳定的情况，从而能够准确地将测到开关管Q1、Q4完全放电的
时刻。

[0117] 响应于已经在一实施例的步骤S410中检测到原边电压变为相反极性或者已经在另一优选实施例的步骤S420中检测到原边电压的幅值在预设范围内后，执行步骤S300，获
取原边电流，随后执行步骤S430：判断原边电流的幅值是否变小。

[0118] 可以理解的是，由于在开关管Q1、Q4完全放电之前，原边电流是不会降低的，因此，当原边电流开始降低时，可以认为能够再次证明开关管Q1、Q4已经完全放电。此时，可以执
行步骤S440：导通开关管Q1、Q4的对管Q2、Q3，从而能够保证死区时间td尽可能地与开关管
Q1、Q4的放电时间tf接近，从而能够保证死区时间td不会大于原边过零时间tg。

[0119] 在另一实施例中，也可以在开关管Q1、Q4后实时获取原边电流，并判断原边电流的幅值是否开始降低，从而能够避免在优选的需要判断原边电压的幅值是否在预设范围的实
施例中，由于输入电压过低导致的一直误以为开关管Q1、Q4没有完全放完电，从而进入了原
边过零时间，错失了满足软开关第二个条件的问题。

[0120] 同时，由于本发明所提供的死区时间自适应方法还包括对原边电压的检测，能够避免原边电流不正常的波动导致的幅值下降，从而误以为开关管Q1、Q4已经完全放完电，在
放电时间前就结束死区时间，错失满足软开关第一个条件的问题。

[0121] 在上述的实施例中，判断原边电流的幅值是否变小进一步包括：将原边电流的幅值与变压器的最大励磁电流进行比较。响应于原边电流小于最大励磁电流，判断检测到原
边电流的幅值变小。如上所描述的，原边电流在开关管完全放完电之前是等于变压器的最
大励磁电流的，因此，可以通过将所获得的原边电流与最大励磁电流作比较来判断原边电
流的幅值是否变小，也就是得到原边电流开始下降的信号。

[0122] 在另一实施例中，处理器判断原边电流的幅值是否变小进一步包括：将当前时刻的原边电流的幅值与前一时刻的原边电流的幅值进行比较，以判断原边电流的幅值是否变
小。通过实时检测原边电流的幅值，能够直观地得到原边电流开始下降的信号。

[0123] 根据本发明所提供的死区时间自适应的控制方法，能够确保死区时间td大于开关管的关断时间tf，同时又小于原边过零时间tg，从而能够实现死区最优工程化控制。图7示
出了通过本发明所提供的死区时间自适应的控制方法控制如图4所示出的LLC谐振电路的
工作波形，可以从图4中看出，死区时间满足tf＜td＜tg，从而能够保证LLC谐振电路的软开
关。

[0124] 可以理解的是，由于LLC谐振电路及其控制是对称，另一半周期的实现方案，即关断开关管Q2、Q3，经过自适应的死区时间后导通开关管Q1、Q4的时间方案与上述所描述的类
似。

[0125] 根据本发明的一方面所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法，能够基于LLC谐振电路的原边电流和原边电压来实时确定最优的死区时间，从而有别于现有技术
中的定死区时间的控制方法。通过本发明所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方
法，能够通过简洁的控制逻辑解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关实现条件变化
的问题，实现全工况软公开，从而可以降低产品成本，提高产品环境适应性，提高产品竞争
力。

[0126] 本发明还提供了一种LLC谐振电路死区时间的自适应控制装置，请参考图8，图8示出了自适应控制装置的示意图。如图8所示，自适应控制装置800包括处理器810和存储器
820。上述自适应控制装置800的处理器810在执行存储器820上存储的计算机程序时能够实
现上述所描述的自适应控制方法，具体请参考上述关于自适应控制方法的描述，在此不再
赘述。

[0127] 本发明还提供了一种死区时间自适应的LLC谐振电路系统，包括如上所描述的任意一项实施例中的LLC谐振电路；以及如上所描述的任意一项实施例中的自适应控制装置。
关于该死区时间自适应的LLC谐振电路系统，具体请参考上述关于自适应控制方法及装置
的描述，在此不再赘述。

[0128] 至此，已经描述了本发明提供的自适应控制方法及装置。本发明还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时实现如上述自适
应控制方法的步骤。具体请参考上述关于自适应控制方法的描述，在此不再赘述。

[0129] 根据本发明的一方面所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方法，能够基于LLC谐振电路的原边电流和原边电压来实时确定最优的死区时间，从而有别于现有技术
中的定死区时间的控制方法。通过本发明所提供的LLC谐振电路死区时间的自适应控制方
法，能够通过简洁的控制逻辑解决LLC谐振电路因温度和负载导致的软开关实现条件变化
的问题，实现全工况软公开，从而可以降低产品成本，提高产品环境适应性，提高产品竞争
力。

[0130] 本发明的另一方面所提供的带有自适应死区时间的LLC谐振电路在电路结构的实现上仅需要增加一个电压传感器和电流传感器，结构简单，无需增加过多的产品成本，即能
够使得LLC谐振电路在全工况环境下实现软开关，实现死区最优工程化控制。

[0131] 结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑
器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组
合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规
的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP
与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此
类配置。

[0132] 结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存
储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD‑ROM、或本领域中所知的任
何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储
介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可
驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组
件驻留在用户终端中。

[0133] 在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代
码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信
介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被
计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、
EEPROM、CD‑ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令
或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地
称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线
(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传
送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线
技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟
(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现
数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质
的范围内。

[0134] 提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于
以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对
各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。