[發明專利]全橋直流-直流變換器的控制方法

有效

• 申請號: 200910198141.8
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN102055340A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 魏槐;秦衛鋒
• 申請（專利權）人: 絡能(上海)電子技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強

1.一種全橋直流-直流變換器的控制方法，該方法采用包含原邊線路和付邊線路的全橋直流-直流變換器，原邊線路包含輸入電壓源、與輸入電壓源耦合的且由一個第一開關器件和一個第二開關器件串聯構成的第一橋臂、與輸入電壓源耦合的且由一個第三開關器件和一個第四開關器件串聯構成的第二橋臂、耦合原邊線路和付邊線路的變壓器、跨接在第一橋臂中點和第二橋臂中點之間的一個變壓器原邊繞組、與變壓器的漏感或外接諧振電感串聯的支路，付邊線路包含整流和濾波功能；其特征在于，第一開關器件的控制信號和第二開關器件的控制信號在開關周期內成互補關系；第三開關器件的控制信號和第四開關器件的控制信號在開關周期內成互補關系；第一開關器件和第三開關器件的導通時間相同，相位相反；第二開關器件和第四開關器件的導通時間相同，相位相反。

2.如權利要求1所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述全橋直流-直流變換器的控制方法通過一個全橋互補反相控制器對第一至第四開關器件的導通時間進行脈寬調制，實現對輸出電壓或電流的控制。

3.如權利要求1所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一開關器件的關斷時刻與第二開關器件的開通時刻間存在第一死區時間；第四開關器件的關斷時刻和第三開關器件的開通時刻間存在第二死區時間；第三開關器件的關斷時刻與第四開關器件的開通時刻間存在第三死區時間；第二開關器件的關斷時刻與第一開關器件的開通時刻間存在第四死區時間。

4.如權利要求3所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一至第四死區時間獨立設定或與該全橋直流-直流變換器中的電信號相耦合，使開關器件最大限度地獲得零電壓開通的條件。

5.如權利要求3所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一至第四死區時間的設定與該直流-直流變換器的負載電流相耦合，使開關器件最大限度地獲得零電壓開通的條件。

6.如權利要求1所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一開關器件和第三開關器件的導通時間在全橋直流-直流變換器的全部穩態工作點小于第二開關器件和第四開關器件的導通時間。

7.如權利要求1所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一開關器件和第三開關器件的導通時間在全橋直流-直流變換器的全部穩態工作點大于第二開關器件和第四開關器件的導通時間。

8.如權利要求1所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一開關器件至第四開關器件都包括并聯電容和二極管。

9.如權利要求1所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述第一開關器件至第四開關器件都采用MOSFET管并且都包括結電容和體二極管，變壓器原邊繞組串接一個諧振電感和/或一個隔直電容。

10.如權利要求9所述的全橋直流-直流變換器的控制方法，其特征在于，所述全橋直流-直流變換器的控制方法在一個開關周期內包含以下步驟：

初始時刻至第一時刻：第一開關器件和第四開關器件導通；

第一時刻至第二時刻：第一開關器件在第一時刻關斷，諧振電感的電流為負載電流和勵磁電流的綜合，該電流對第一開關器件的結電容充電，同時對第二開關器件的結電容放電，使第二開關器件的體二極管導通；

第二時刻至第三時刻：第二開關器件在第二時刻零電壓開通，變壓器原邊繞組和變壓器付邊繞組的電壓均為零，輸出電感向負載提供能量；

第三時刻至第四時刻：第四開關器件在第三時刻關斷，諧振電感中的電流開始對第四開關器件的結電容充電，同時對第三開關器件的結電容放電，如果諧振電感能量充分，則第三開關器件的體二極管導通；

第四時刻至第五時刻：第三開關器件在諧振電感能量充分的條件下在第四時刻零電壓開通；輸入電壓源向輸出電感和負載提供能量；

第五時刻至第六時刻：第三開關器件在第五時刻關斷，諧振電感的電流為負載電流和勵磁電流的綜合，該電流對第三開關器件的結電容充電，同時對第四開關器件的結電容放電，使第四開關器件的體二極管導通；

第六時刻至第七時刻：第四開關器件在第六時刻零電壓開通，變壓器原邊繞組和變壓器付邊繞組的電壓均為零，輸出電感向負載提供能量；

第七時刻至第八時刻：第二開關器件在第七時刻關斷，諧振電感的電流開始對第二開關器件的結電容充電，同時對第一開關器件的結電容放電；如果諧振電感能量充分，第一開關器件的體二極管導通，第一開關器件在第八時刻零電壓開通。