System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() LLC谐振变换器及其直流输出纹波的控制方法技术_技高网

LLC谐振变换器及其直流输出纹波的控制方法技术

技术编号:42782859 阅读:15 留言:0更新日期:2024-09-21 00:42
本发明专利技术提供一种LLC谐振变换器及其直流输出纹波的控制方法。应用于开关电源控制技术领域。该方法包括:根据LLC谐振变换器的实际输出功率值并判断LLC谐振变换器的模式;在打嗝间歇模式时,MOS管的开关频率直接切换到最高开关频率,将Timer定时中断周期切换到中断时间比较短的EPWM模块下溢中断周期中进行控制,在EPWM模块下溢中断周期中根据采集的的输出电压采样值与预设电压值判断MOS管的开通和关闭。在连续模式时通过对交错两全桥LLC的AD采样位置及采样数据的优化处理,确保采集的输出电压和输出电流最稳定,可进一步减少由于LLC变换器噪声对AD采样造成干扰波动的影响,减少由于AD采样波动导致输出的纹波。可以大大降低空载及带载LLC谐振变换器直流输出纹波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源控制,具体涉及一种llc谐振变换器及其直流输出纹波的控制方法。


技术介绍

1、随着5g基站规模化的建设,对开关电源的高效率和节能提出了更高的要求,llc拓扑具有高效率和高功率密度的优点,相对于传统的开关电压拓扑,llc变换器拓扑可在全负载范围内原边开关管实现零电压开通,能提高更高的功率转换效率,减少能量损耗,由于其优良的性能,越来越多的用在开关电源模块上使用。但llc变换器在空载或轻载时会工作在打嗝间歇打嗝模式,会带来较大的电压纹波;由于llc变换器不包含输出电感滤波器,仅有输出电容滤波,因此,输出电容会产生高纹波电压和纹波电流,而且,由于llc变换器的工作开关频率较高,其噪声会对ad采样造成干扰波动,影响采样精度,ad采样结果反过来作为控制量又会影响llc变换器的输出,造成更大纹波。目前,常用的方式是在负载输出侧并联较多的容量较大的电容来降低输出纹波,但是,这样会增加电源的体积和成本,不利于电源高密度、小体积化的设计。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术一方面提供一种降低llc谐振变换器直流输出纹波的控制方法,包括:

2、采集包含两个交错并联的全桥逆变器的llc谐振变换器的输出电压和输出电流,并计算实际输出功率值,其中,两个全桥逆变器的相同位置的mos管间的相位差为90度;

3、根据所述实际输出功率值判断所述llc谐振变换器进入打嗝间歇模式或连续模式;

4、在llc谐振变换器进入打嗝间歇模式时,将llc谐振变换器的mos管的开关频率直接切换到最高开关频率,将llc谐振变换器由timer定时中断周期控制切换到epwm模块下溢中断周期中进行控制,在epwm模块下溢中断周期中根据采集的llc谐振变换器的输出电压采样值与预设电压值判断mos管的开通和关闭。

5、可选地,采集包含两个交错并联的全桥逆变器的llc谐振变换器的输出电压和输出电流,并计算实际输出功率值,包括:

6、在llc谐振变换器的epwm模块下溢中断时采集llc谐振变换器的输出电压和输出电流,并在llc谐振变换器的timer定时中断时对采集到的输出电压和输出电流进行滤波处理并计算实际输出功率值。

7、可选地,在epwm模块下溢中断周期中根据采集的llc谐振变换器的输出电压采样值与预设电压值判断mos管的开通和关闭,包括:

8、若所述输出电压采样值大于预设电压值,则利用epwm1模块和epwm2模块关闭输出pwm信号以关闭mos管;

9、若所述输出电压采样值小于预设电压值,则利用epwm1模块和epwm2模块开启输出pwm信号以开启mos管。

10、本专利技术提供一种降低llc谐振变换器直流输出纹波的控制方法,还包括:

11、在llc谐振变换器进入连续模式时,将所述llc谐振变换器切换到timer定时中断周期中进行控制,timer定时中断周期时间大于epwm模块下溢中断周期时间,在timer定时中断周期中利用epwm1模块和epwm2模块分别触发ad采样模块采集llc谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流,并根据两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流计算得到用于电压环控制的反馈值ua和电流环控制的反馈值ia;

12、根据所述反馈值ua和所述反馈值ia分别进行计算,得到电压误差量uerror和电流误差量ierror;

13、根据所述电压误差量uerror和所述电流误差量ierror分别进行pi计算,得到电压环控制量vctrl和电流环控制量ictrl;

14、将所述电压环控制量vctrl和所述电流环控制量ictrl进行比较,并取较小值作为llc谐振变换器频率的控制量;

15、将所述控制量转化为llc谐振变换器的开关频率,并利用epwm1模块和epwm2模块根据开关频率分别输出pwm信号以控制mos管。

16、可选地,在timer定时中断周期中利用epwm1模块和epwm2模块分别触发ad采样模块采集llc谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流时,根据所述epwm1模块和所述epwm2模块的计数器分别触发ad采样模块采集llc谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流,其中,所述epwm1模块和所述epwm2模块的计数器的相位差为90度,所述epwm1模块和所述epwm2模块的周期值相同。

17、可选地,根据所述epwm1模块和所述epwm2模块的计数器分别触发ad采样模块采集llc谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流,包括:

18、在所述epwm1模块在其计数器计数到周期值时触发ad采样模块分别采集第一全桥逆变器的第一输出电压ua1和第一输出电流ia1;

19、在所述epwm2模块在其计数器计数到周期值时触发ad采样模块分别采集第二全桥逆变器的第二输出电压ua2和第二输出电流ia2。

20、可选地,根据两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流计算得到用于电压环控制的反馈值ua和电流环控制的反馈值ia,包括:

21、将所述第一输出电压ua1和所述第二输出电压ua2进行求和并取平均,得到用于电压环控制的反馈值ua;

22、将所述第一输出电流ia1和所述第二输出电流ia2进行求和并取平均,得到用于电流环控制的反馈值ia。

23、可选地,根据所述反馈值ua和所述反馈值ia分别进行计算,得到电压误差量uerror和电流误差量ierror,包括:

24、将所述反馈值ua与参考电压uref进行差量计算,得到电压误差量uerror;

25、将所述反馈值ia和参考电流iref进行差量计算,得到电流误差量ierror。

26、本专利技术另一方面提供一种llc谐振变换器,包括:

27、第一全桥逆变器和第二全桥逆变器,其中,第一全桥逆变器和第二全桥逆变器交错并联,且第一全桥逆变器和第二全桥逆变器的相同位置的mos管间的相位差为90度;

28、控制器,用于执行上述降低llc谐振变换器直流输出纹波的控制方法。

29、本专利技术通过判断llc谐振变换器的工作模式以选择在不同中断周期执行对应的操作,在打嗝间歇模式下,llc谐振变换器开关频率较高,开关周期时间会比较短,直接在开关周期里进行复杂的pi运算时间不够,变换器直接以最高开关频率工作,则不需要复杂的pi运算来获得变换器工作的开关频率,只需在epwm模块下溢中断周期里根据输出电压采样值及给定值的大小关系利用epwm1模块和epwm2模块打开输出pwm信号以控制mos管的开关,控制周期短,可以确保电压的稳定平滑输出,降低纹波;在连续模式下,llc变换器控制切换到timer定时中断周期里进行,由于timer定时中断周期时间长,可以进行复杂pi运算操作,在timer定时中断周期中利用epwm1模块和epwm2模块分别采集llc谐本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种降低LLC谐振变换器直流输出纹波的控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,采集包含两个交错并联的全桥逆变器的LLC谐振变换器的输出电压和输出电流,并计算实际输出功率值,包括:

3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在EPWM模块下溢中断周期中根据采集的LLC谐振变换器的输出电压采样值与预设电压值判断MOS管的开通和关闭,包括:

4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,在Timer定时中断周期中利用EPWM1模块和EPWM2模块分别触发AD采样模块采集LLC谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流时,根据所述EPWM1模块和所述EPWM2模块的计数器分别触发AD采样模块采集LLC谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流,其中,所述EPWM1模块和所述EPWM2模块的计数器的相位差为90度,所述EPWM1模块和所述EPWM2模块的周期值相同。

6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,根据所述EPWM1模块和所述EPWM2模块的计数器分别触发AD采样模块采集LLC谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流,包括:

7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,根据两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流计算得到用于电压环控制的反馈值Ua和电流环控制的反馈值Ia,包括:

8.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,根据所述反馈值Ua和所述反馈值Ia分别进行计算,得到电压误差量Uerror和电流误差量Ierror,包括:

9.一种LLC谐振变换器,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种降低llc谐振变换器直流输出纹波的控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,采集包含两个交错并联的全桥逆变器的llc谐振变换器的输出电压和输出电流,并计算实际输出功率值,包括:

3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在epwm模块下溢中断周期中根据采集的llc谐振变换器的输出电压采样值与预设电压值判断mos管的开通和关闭,包括:

4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,在timer定时中断周期中利用epwm1模块和epwm2模块分别触发ad采样模块采集llc谐振变换器中两个交错并联的全桥逆变器的输出电压和输出电流时,根据所述epwm1模块和所述epwm2模块的计数器分别触发ad采样模块采集llc谐振变换器...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈浩
申请(专利权)人:北京宏光星宇科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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