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() 一种谐振变换器电路的均压控制方法技术_技高网

一种谐振变换器电路的均压控制方法技术

技术编号:44693472 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-19 20:41
本发明专利技术公开了一种均压控制方法、控制装置及开关电源,均压控制方法包括:获取第一分压电容和第二分压电容两端的电压差值;判断所述电压差值是否超出设定范围,如果为是,控制第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管驱动占空比的大小,使得所述第一和第二分压电容中两端电压较大的电容放电、另外一只电容充电,直至所述电压差值回到所述设定范围内;其中,在控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小时始终保持所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补。本发明专利技术所需检测信号少,无需区分变换器工作模态,控制方法简单,鲁棒性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源,特别涉及一种均压控制方法、控制装置及开关电源 。


技术介绍

1、目前,通常使用的谐振变换器具有主功率管电压应力低、开关管可以实现zvs等优点,适合于高电压输入的功率变换场合使用,例如可适合于光伏电源、三相电源中使用,但是,由于驱动电路和主电路器件参数差异等原因,使得分压电容存在不均压的风险,容易对变换器的安全工作造成影响。

2、为实现分压电容均压,提高变换器的可靠性,申请号为202011051403.0的中国专利公开了一种半桥三电平llc变换器电路的均压控制方法 ,此专利的均压控制方法包含6个步骤:

3、①设定半桥三电平llc变换器电路的工作模式,变频模式或者变占空比模式;

4、②检测设定工作模式下半桥三电平llc变换器电路中每个开关管的占空比;

5、③检测设定工作模式下半桥三电平llc变换器电路中每个分压电容的电容电压;

6、④根据电容电压计算分压电容之间的电压差;

7、⑤根据电压差计算开关管的提前关断时间;

8、⑥根据所述占空比、所述电容电压和所述提前关断时间控制所述开关管进行提前关断,以增加或减少所述分压电容的充电或放电时间。

9、所述提前关断时间控制会导致开关管驱动不能互补。

10、本申请的专利技术人经过深入研究发现,该专利提供的控制方案有以下不足:

11、(1)通过控制开关管提前关断实现均压,开关管驱动不互补,开关管会通过体二极管续流,损耗大,并且若提前关断时间太长开关管不能实现软开关,损耗大,emi性能差;

12、(2)需要区分工作模式,还需要由检测得到的电压差来进行确定关断时间,控制自由度多,系统鲁棒性差。


技术实现思路

1、有鉴如此,本专利技术要解决的技术问题是提供一种均压控制方法、控制装置及开关电源,在一定程度上解决上述现有技术问题的不足。

2、作为本专利技术的第一个方面,所提供的均压控制方法的实施例技术方案如下:

3、一种均压控制方法,应用于谐振变换器,所述谐振变换器原边电路包括分压电路、三电平开关网络和谐振腔网络;所述分压电路包括第一分压电容和第二分压电容;所述三电平开关网络包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;所述第一分压电容一端和所述第一开关管一端连接在一起作为所述谐振变换器的正输入端,所述第一开关管另一端连接所述第二开关一端和所述谐振腔网络第一输入端,所述第一分压电容另一端连接所述第二分压电容一端、所述第二开关另一端和所述第三开关一端,所述第三开关另一端连接所述第四开关一端和所述谐振腔网络第二输入端,所述第二分压电容另一端和所述第四开关另一端连接在一起作为所述谐振变换器的负输入端;所述第一分压电容两端电压和所述第二分压电容两端电压的差值在设定范围内时,所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第三开关管的驱动相对于所述第一开关管的驱动相移180°,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补;其中,所述均压控制方法包括:

4、获取所述第一分压电容和所述第二分压电容两端的电压差值;

5、判断所述电压差值是否超出所述设定范围,如果为是,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小,使得所述第一分压电容和所述第二分压电容中两端电压较大的电容放电、另外一只电容充电,直至所述电压差值回到所述设定范围内;

6、其中,在控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小时始终保持所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补。

7、进一步地,当所述第一分压电容两端电压小于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管,减小所述第一开关管驱动占空比,和/或增加所述第三开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容放电,所述第一分压电容充电。

8、进一步地,当所述第一分压电容两端电压小于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第二开关管和所述第四开关为主控开关管,减小所述第二开关管驱动占空比,和/或增加所述第四开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容放电,所述第一分压电容充电。

9、进一步地,当所述第一分压电容两端电压大于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管,减小所述第三开关管驱动占空比,和/或增加所述第一开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容充电,所述第一分压电容放电。

10、进一步地,当所述第一分压电容两端电压大于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第二开关管和所述第四开关为主控开关管,减小所述第四开关管驱动占空比,和/或增加所述第二开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容充电,所述第一分压电容放电。

11、进一步地,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小为:针对需要调整驱动占空比大小的开关管直接给一定值。

12、进一步地,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小为:针对需要调整驱动占空比大小的开关管缓慢调节至一定值。

13、优选地,所述获取所述第一分压电容和所述第二分压电容两端的电压差值为:通过检测每个分压电容两端的电压得到,或者通过检测输入电压和任一分压电容的电压得到。

14、作为本专利技术的第二个方面,所提供的均压控制装置的实施例技术方案如下:

15、一种均压控制装置,应用于谐振变换器,所述谐振变换器原边电路包括分压电路、三电平开关网络和谐振腔网络;所述分压电路包括第一分压电容和第二分压电容;所述三电平开关网络包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;所述第一分压电容一端和所述第一开关管一端连接在一起作为所述谐振变换器的正输入端,所述第一开关管另一端连接所述第二开关一端和所述谐振腔网络第一输入端,所述第一分压电容另一端连接所述第二分压电容一端、所述第二开关另一端和所述第三开关一端,所述第三开关另一端连接所述第四开关一端和所述谐振腔网络第二输入端,所述第二分压电容另一端和所述第四开关另一端连接在一起作为所述谐振变换器的负输入端;所述第一分压电容两端电压和所述第二分压电容两端电压的差值在设定范围内时,所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第三开关管的驱动相对于所述第一开关管的驱动相移180°,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补;其中,所述均压控制装置包括:

16、获取模块,用于获取所述第一分压电容和所述第二分压电容两端的电压差值;

17、判断模块,用于判断所述电压差值是否超出所述设定范围,如果为是,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小,使得所述第一分压电容和所述第二分压电容中两端电压较大的电容放电、另外一只电容充电,直至所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种均压控制方法,应用于谐振变换器,所述谐振变换器原边电路包括分压电路、三电平开关网络和谐振腔网络;所述分压电路包括第一分压电容和第二分压电容;所述三电平开关网络包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;所述第一分压电容一端和所述第一开关管一端连接在一起作为所述谐振变换器的正输入端,所述第一开关管另一端连接所述第二开关一端和所述谐振腔网络第一输入端,所述第一分压电容另一端连接所述第二分压电容一端、所述第二开关另一端和所述第三开关一端,所述第三开关另一端连接所述第四开关一端和所述谐振腔网络第二输入端,所述第二分压电容另一端和所述第四开关另一端连接在一起作为所述谐振变换器的负输入端;所述第一分压电容两端电压和所述第二分压电容两端电压的差值在设定范围内时,所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第三开关管的驱动相对于所述第一开关管的驱动相移180°,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补;其特征在于,所述均压控制方法包括:

2.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压小于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管,减小所述第一开关管驱动占空比,和/或增加所述第三开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容放电,所述第一分压电容充电。

3.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压小于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第二开关管和所述第四开关为主控开关管,减小所述第二开关管驱动占空比,和/或增加所述第四开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容放电,所述第一分压电容充电。

4.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压大于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管,减小所述第三开关管驱动占空比,和/或增加所述第一开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容充电,所述第一分压电容放电。

5.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压大于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第二开关管和所述第四开关为主控开关管,减小所述第四开关管驱动占空比,和/或增加所述第二开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容充电,所述第一分压电容放电。

6.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小为:针对需要调整驱动占空比大小的开关管直接给一定值。

7.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小为:针对需要调整驱动占空比大小的开关管缓慢调节至一定值。

8.根据权利要求1至7任一项所述均压控制方法,其特征在于,所述获取所述第一分压电容和所述第二分压电容两端的电压差值为:通过检测每个分压电容两端的电压得到,或者通过检测输入电压和任一分压电容的电压得到。

9.一种均压控制装置,应用于谐振变换器,所述谐振变换器原边电路包括分压电路、三电平开关网络和谐振腔网络;所述分压电路包括第一分压电容和第二分压电容;所述三电平开关网络包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;所述第一分压电容一端和所述第一开关管一端连接在一起作为所述谐振变换器的正输入端,所述第一开关管另一端连接所述第二开关一端和所述谐振腔网络第一输入端,所述第一分压电容另一端连接所述第二分压电容一端、所述第二开关另一端和所述第三开关一端,所述第三开关另一端连接所述第四开关一端和所述谐振腔网络第二输入端,所述第二分压电容另一端和所述第四开关另一端连接在一起作为所述谐振变换器的负输入端;所述第一分压电容两端电压和所述第二分压电容两端电压的差值在设定范围内时,所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第三开关管的驱动相对于所述第一开关管的驱动相移180°,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补;其特征在于,所述均压控制装置包括:

10.一种开关电源,包括谐振变换器,所述谐振变换器原边电路包括分压电路、三电平开关网络和谐振腔网络;所述分压电路包括第一分压电容和第二分压电容;所述三电平开关网络包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;所述第一分压电容一端和所述第一开关管一端连接在一起作为所述谐振变换器的正输入端,所述第一开关管另一端连接所述第二开关一端和所述谐振腔网络第一输入端,所述第一分压电容另一端连接所述第二分压电容一端、所述第二开关另一端和所述第三开关一端,所述第三开关另一端连接所述第四开关一端和所述谐振腔网络第二输入端...

【技术特征摘要】

1.一种均压控制方法,应用于谐振变换器,所述谐振变换器原边电路包括分压电路、三电平开关网络和谐振腔网络;所述分压电路包括第一分压电容和第二分压电容;所述三电平开关网络包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;所述第一分压电容一端和所述第一开关管一端连接在一起作为所述谐振变换器的正输入端,所述第一开关管另一端连接所述第二开关一端和所述谐振腔网络第一输入端,所述第一分压电容另一端连接所述第二分压电容一端、所述第二开关另一端和所述第三开关一端,所述第三开关另一端连接所述第四开关一端和所述谐振腔网络第二输入端,所述第二分压电容另一端和所述第四开关另一端连接在一起作为所述谐振变换器的负输入端;所述第一分压电容两端电压和所述第二分压电容两端电压的差值在设定范围内时,所述第二开关管的驱动和所述第一开关管的驱动互补,所述第三开关管的驱动相对于所述第一开关管的驱动相移180°,所述第四开关管的驱动和所述第三开关管的驱动互补;其特征在于,所述均压控制方法包括:

2.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压小于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管,减小所述第一开关管驱动占空比,和/或增加所述第三开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容放电,所述第一分压电容充电。

3.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压小于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第二开关管和所述第四开关为主控开关管,减小所述第二开关管驱动占空比,和/或增加所述第四开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容放电,所述第一分压电容充电。

4.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压大于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第一开关管和所述第三开关为主控开关管,减小所述第三开关管驱动占空比,和/或增加所述第一开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容充电,所述第一分压电容放电。

5.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于:当所述第一分压电容两端电压大于所述第二分压电容两端电压时,如果所述第二开关管和所述第四开关为主控开关管,减小所述第四开关管驱动占空比,和/或增加所述第二开关管驱动占空比,使得所述第二分压电容充电,所述第一分压电容放电。

6.根据权利要求1所述均压控制方法,其特征在于,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管驱动占空比的大小为:针对需要调整驱动占空比大小的开关管直接给一定值。

【专利技术属性】
技术研发人员:尹向阳梁衍桥李仲炜李永昌刘湘
申请(专利权)人:广州金升阳科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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