本发明专利技术提供了一种用于控制LLC谐振转换器的装置和方法。用于控制LLC谐振转换器的方法通过以下步骤控制转换器：检测与转换器的操作相关的参数值，基于检测到的参数值确定转换器的开关占空比，以及以确定的开关占空比控制转换器以改善转换器增益曲线的非线性，从而减小输出电流波纹并且实现低增益输出。输出电流波纹并且实现低增益输出。输出电流波纹并且实现低增益输出。
【技术实现步骤摘要】
用于控制LLC谐振转换器的装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于控制LLC谐振转换器的装置和方法，并且更特别地涉及一种具有改进的输入/输出电压增益特性曲线的非线性特性的LLC谐振转换器。
技术介绍
[0002]对作为驱动电机的能量来源的电池进行充电的环保车辆(例如，电动车辆和插电式混合动力车辆)包括用于将外部AC功率转换为输出DC功率以对电池充电的车载充电器。
[0003]通常，车载充电器包括：功率因数校正电路，用于校正外部AC功率的功率因数以输出DC功率；以及DC
‑
DC转换器，用于将功率因数校正电路的DC输出转换为DC电压以对电池充电。此处，使用LC谐振的LLC谐振转换器可以用作DC
‑
DC转换器。
[0004]LLC谐振转换器的特性由谐振频率确定，谐振频率由对应于变压器周围的谐振回路(resonance tank)的两个电感器和一个电容器确定。LLC谐振转换器因为使用了由两个电感器和一个电容器产生的谐振电流，所以它的优点是可以显著降低开关损耗和二极管损耗。另一方面，LLC谐振转换器的输入/输出关系是由控制开关频率而不是控制其中包括的开关元件的占空比来确定，并且因此，输入/输出电压增益特性曲线是非线性的并且难以控制LLC谐振转换器。
[0005]应当理解的是，相关技术中所描述的上述事项仅仅是为了促进对本专利技术背景的理解，并且不应视为本领域技术人员熟知的现有技术。
技术实现思路
[0006]因此，鉴于上述问题作出了本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种用于控制LLC谐振转换器的装置和方法，通过在LLC谐振转换器中包括的开关的控制中改变和控制开关占空比值(switching duty value)和开关频率，能够改善LLC谐振转换器的增益曲线的非线性并且减小输出电流波纹。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种用于控制LLC谐振转换器的装置和方法，能够使用LLC谐振转换器的增益或开关频率计算能够改善LLC谐振转换器的增益曲线的非线性的占空比值并且使用占空比值控制转换器以允许低增益输出并且确保低负载输出。
[0008]本专利技术可以获得的技术任务不限于上述技术任务并且本专利技术所属
的一般技术人员可以从以下描述清楚地理解其它未提及的技术任务。
[0009]根据本专利技术的另一方面，上述和其它目的可以通过提供一种用于控制LLC谐振转换器的方法来完成，该方法包括检测与转换器的操作相关的参数值，基于检测到的参数值确定转换器的开关占空比，以及用确定的开关占空比控制转换器。
[0010]参数值可以包括转换器的输入电压和输出电压。
[0011]转换器的开关占空比的确定可以包括使用输入电压和输出电压计算转换器的增益值，将缩放值和偏移值应用于计算得到的增益值以计算增益校正值，以及使用预定的函数根据增益校正值确定开关占空比。
[0012]确定的开关占空比可以在增益值等于或小于第一参考值时具有第一定值，在增益值等于或大于第二参考值时具有第二定值，并且在增益值大于第一参考值并且小于第二参考值时具有通过第一定值和第二定值的直线上的值，并且第一定值和第二定值可以彼此不同。
[0013]确定的开关占空比可以在增益值等于或小于第一参考值时具有第一定值，在增益值等于或大于第二参考值时具有第二定值，并且在增益值大于第一参考值并且低于第二参考值时具有通过第一定值和第二定值的曲线上的值，并且第一定值和第二定值可以彼此不同。
[0014]参数值可以是转换器的开关频率。
[0015]转换器的开关占空比的确定可以包括将缩放值和偏移值应用于开关频率以计算开关频率校正值并且使用预定的函数根据开关频率校正值确定开关占空比。
[0016]确定的开关占空比可以在开关频率等于或小于第三参考值时具有第三定值，在开关频率等于或大于第四参考值时具有第四定值，并且在开关频率大于第三参考值并且小于第四参考值时具有通过第三定值和第四定值的直线上的值，并且第三定值和第四定值可以彼此不同。
[0017]缩放值和偏移值可以是由应用于转换器的电流值和电阻值中的至少一个确定的定值。
[0018]缩放值和偏移值可以通过反复仿真，通过找到用于消除转换器的增益曲线的非线性以使得增益曲线具有线性特性的开关占空比值并且找到用于推导开关占空比值的缩放值和偏移值来确定。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于控制LLC谐振转换器的装置，包括：转换器，能够根据在转换器中包括的开关元件的控制转换电压；以及占空比变量控制器，用于检测与转换器的操作相关的参数值并且基于检测到的参数值确定开关元件的开关占空比。
[0020]占空比变量控制器可以包括：参数检测器，用于检测参数值；参数校正器，用于将缩放值和偏移值应用于检测到的参数值；以及占空比计算器，用于使用预定的函数根据已经应用缩放值和偏移值的参数值确定开关占空比。
[0021]参数值可以包括转换器的输入电压和输出电压，并且参数校正器可以将输出电压除以输入电压以计算增益值并且将缩放值和偏移值应用于计算得到的增益值。
[0022]确定的开关占空比可以在增益值等于或小于第一参考值时具有第一定值，在增益值等于或大于第二参考值时具有第二定值，并且在增益值大于第一参考值并且小于第二参考值时具有通过第一定值和第二定值的曲线上的值，并且第一定值和第二定值可以彼此不同。
[0023]参数值是转换器的开关频率，确定的开关占空比可以在开关频率等于或小于第三参考值时具有第三定值，在开关频率等于或大于第四参考值时具有第四定值，并且在开关频率大于第三参考值并且小于第四参考值时具有通过第三定值和第四定值的直线上的值，并且第三定值和第四定值可以彼此不同。
附图说明
[0024]通过以下结合附图的详细描述，将更加清楚地理解本专利技术的上述和其它目的、特
征和其它优点，其中：
[0025]图1是示出LLC谐振转换器电路结构的示例以帮助理解本专利技术的图，其示出现有技术的情况；
[0026]图2是示出根据常规转换器中开关频率的变化的增益曲线的非线性的图，其示出现有技术的情况；
[0027]图3是示出根据本专利技术的实施方式的转换器控制装置的配置的图；
[0028]图4a和图4b是示出根据本专利技术的实施方式的占空比变量控制器的配置的图；
[0029]图5a和图5b是示出由图4a和图4b示出的占空比变量控制器推导出的占空比和根据其的增益曲线的图；
[0030]图6a和图6b是示出根据本专利技术的另一实施方式的占空比变量控制器的图；
[0031]图7a和图7b是示出由图6a和图6b示出的占空比变量控制器推导出的占空比和根据其的增益曲线的图；
[0032]图8a和图8b是示出由根据本专利技术的实施方式的转换器控制装置获取的结果值的图；并且
[0033]图9是根据本专利技术的实施方式的转换器控制方法的流程图。
具体实施方式
[0034]在下文中，将参本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于控制LLC谐振转换器的方法，包括：通过控制器检测所述转换器的输入电压和输出电压，作为与所述转换器的操作相关的参数值；基于检测到的参数值确定所述转换器的开关占空比；以及以确定的开关占空比控制所述转换器。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转换器的开关占空比的确定包括：使用所述输入电压和所述输出电压计算所述转换器的增益值；将缩放值和偏移值应用于计算得到的增益值以计算增益校正值；以及使用预定的函数根据所述增益校正值确定所述开关占空比。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定的开关占空比在所述增益值等于或小于第一参考值时具有第一定值，在所述增益值等于或大于第二参考值时具有第二定值，并且在所述增益值大于所述第一参考值并且小于所述第二参考值时具有通过所述第一定值和所述第二定值的直线上的值，并且其中，所述第一定值和所述第二定值是不同的值。4.根据权利要求2所述的方法，其中，确定的开关占空比在所述增益值等于或小于第一参考值时具有第一定值，在所述增益值等于或大于第二参考值时具有第二定值，并且在所述增益值大于所述第一参考值并且小于所述第二参考值时具有通过所述第一定值和所述第二定值的曲线上的值，并且其中，所述第一定值和所述第二定值是不同的值。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参数值包括所述转换器的开关频率。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述转换器的开关占空比的确定包括：将缩放值和偏移值应用于所述开关频率以计算开关频率校正值；以及使用预定的函数根据所述开关频率校正值确定所述开关占空比。7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定的开关占空比在所述开关频率等于或小于第三参考值时具有第三定值，在所述开关频率等于或大于第四参考值时具有第四定值，并且在所述开关频率大于所述第三参考值并且小于所述第四参考值时具有通过所述第三定值和所述第四定值的直线上的值，并且其中，所述第三定值和所述第四定值是不同的值。8.根据权利要求2所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：张熙崇，禹东均，金哲淳，金志宪，朴星昱，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：
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