[发明专利] 一种全桥CLLC谐振变换器的控制方法 – CN114142737A 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111493227.0
申请日
20211208
公开(公告)号
CN114142737A
公开(公告)日
20220304
申请(专利权)人
中国科学院广州能源研究所
申请人地址
510640 广东省广州市天河区五山能源路2号
发明人
王浩;舒杰;吴昌宏;刘梦华 专利类型 发明专利
摘要
本发明公开了一种全桥CLLC谐振变换器的分段控制方法,分段控制方法将传统的控制方法进行结合,将控制分为两段:较高的电压增益段采用PFM控制;较低的电压增益段采用EPS控制。的分段控制可在较大的PFM控制范围、全EPS控制范围内实现原边侧开关软开通,相对于传统移相控制的回流功率较小,相对于传统调频控制开关频率变化范围较窄。
主权项
1.一种全桥CLLC谐振变换器的控制方法,其用于双向全桥CLLC谐振变换器电路,所述双向全桥CLLC谐振变换器电路包括通过变压器耦合的原边侧和副边侧,所述原边侧包括第一H桥,所述第一H桥的第一桥臂由开关管S1和开关管S3串联组成,所述第一H桥的第二桥臂由开关管S2和开关管S4串联组成,所述副边侧包括第二H桥,所述第二H桥的第一桥臂由开关管S5和开关管S7串联组成,所述第二H桥由开关管S2和开关管S4串联组成,能量由原边侧流向副边侧,其特征在于,所述方法包括第一工作模式和第二工作模式,其中,以变压器变比、变换器输入的电压和变换器输出的电压确定变换器的临界电压增益,将所述变换器电路实际工作的电压增益与所述临界电压增益相比,实际工作的电压增益不高于所述临界电压增益时,为所述第一工作模式,实际工作的电压增益低于所述临界电压增益时,为所述第二工作模式;所述第一工作模式包括:采用PFM控制,变换器电路的各开关管的控制波形均为占空比为50%的方波信号,方波信号的上升沿控制开关管的开通,下降沿控制开关管的关断,其中,开关管S1、开关管S4、开关管S5和开关管S8流入的控制信号相同,开关管S2、开关管S3、开关管S6和开关管S7流入的控制信号相同,两种控制信号的相位差为π;该模式下,实际工作的电压增益G1:式中,k为变压器励磁电感与谐振电感之比,k=Lm/Lr1;Q为CLLC谐振变换器的品质因数,Q=(L 0 .5r1/Cr1) /Req;Req为CLLC谐振变换器折算到原边的副边等效阻抗;fn为归一化频率,fn=fs/fr;fs为开关频率;fr为谐振频率;所述第二工作模式包括:采用EPS控制,变换器电路的各开关管的控制波形均为占空比为50%的方波信号,波信号的上升沿控制开关管的开通,下降沿控制开关管的关断,其中,开关管S1和开关管S3的控制信号互补,开关管S2和开关管S4的控制信号互补,开关管S5和开关管S8的控制信号相同,开关管S6和开关管S7的控制信号相同,开关管S5和开关管S6的控制信号互补,开关管S1和开关管S3的控制信号相位差为D1/fs,开关管S1和开关管S5的控制信号相位差为D2/fs,其中:D1=2D2;D1为原边全桥的移相占空比;D2为副边全桥的移相占空比;该模式下,实际工作的电压增益G2:式中,Zm为励磁阻抗,Zm=jωLm;j为虚数因子;ω为工频角频率;Z1为原边谐振阻抗,Z1=jωLr1+1/jωCr1;Z2为副边谐振阻抗,Z2=jωL’r2+1/jωC’r2;Zeq为副边等效阻抗,R =8n2R /π2eq o 。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
H02M3/335
H 电学

H02 发电、变电或配电

H02M 用于交流和交流之间、交流和直流之间、或直流和直流之间的转换以及用于与电源或类似的供电系统一起使用的设备;直流或交流输入功率至浪涌输出功率的转换;以及它们的控制或调节

H02M3/335 仅用半导体器件的〔2〕

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220304
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111493227 20220304 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
广州科粤专利商标代理有限公司 44001
代理人姓名
劳剑东;莫瑶江