[發(fā)明專(zhuān)利]一種開(kāi)關(guān)電源控制方式的切換電路及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310010602.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103078506A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜貴平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/28
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/28;H02M1/088
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種開(kāi)關(guān)電源控制方式的切換電路及其控制方法。

背景技術(shù)

功率開(kāi)關(guān)管的電壓和電流定額相同時(shí)，變換器的輸出功率通常與所用功率開(kāi)關(guān)管的數(shù)量成正比，因此目前在中、大功率直流電源應(yīng)用中，通常采用全橋變換器，全橋變換器包括全橋逆變器和輸出整流濾波電路。有限雙極性控制方法是全橋變換器實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的一種應(yīng)用較為廣泛的控制方法，有軟開(kāi)關(guān)范圍寬、效率高等優(yōu)點(diǎn)，尤其在焊接及一些電化學(xué)行業(yè)應(yīng)用較多，但是這種控制方法在空載及輕載時(shí)，損耗極其嚴(yán)重，在一些應(yīng)用中，空載及輕載損耗甚至大于滿(mǎn)載，即使通過(guò)增加換流電感，也難以解決空載損耗問(wèn)題。

?發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種開(kāi)關(guān)電源控制方式的切換電路及其控制方法，利用全橋功率電路在有限雙極性控制方式與雙極性控制方式下的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本一致的特點(diǎn)，通過(guò)兩種控制方式的轉(zhuǎn)換，使全橋功率電路在輕載或者空載狀態(tài)時(shí)，處于雙極性控制方式下的硬開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，當(dāng)全橋功率電路在重載時(shí)，處于有限雙極性控制方式下的軟開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，解決了全橋功率電路輕載及空載時(shí)，在有限雙極性控制方式下?lián)p耗大的問(wèn)題。

????為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

????一種開(kāi)關(guān)電源控制方式的切換電路，包括DSP處理器電路、輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅(qū)動(dòng)切換電路、PWM驅(qū)動(dòng)電路及全橋功率電路；所述DSP處理器電路分別與輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅(qū)動(dòng)切換電路、PWM驅(qū)動(dòng)電路連接；所述全橋功率電路分別與輸出電壓及電流反饋電路和PWM驅(qū)動(dòng)電路連接；所述PWM驅(qū)動(dòng)切換電路還與PWM驅(qū)動(dòng)電路連接；所述DSP處理器電路用于產(chǎn)生6路PWM信號(hào)，并根據(jù)輸出電壓和輸出電流來(lái)決定對(duì)全橋功率電路采用雙極性控制方式還是有限雙極性控制方式，同時(shí)提供選擇信號(hào)給PWM驅(qū)動(dòng)切換電路；所述PWM驅(qū)動(dòng)切換電路根據(jù)DSP處理器電路提供的選擇信號(hào)對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行選擇，以實(shí)現(xiàn)雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的選擇；所述PWM驅(qū)動(dòng)電路用于對(duì)DSP處理器電路產(chǎn)生的PWM信號(hào)進(jìn)行放大到足以驅(qū)動(dòng)全橋功率電路的功率開(kāi)關(guān)管；所述輸出電壓及電流反饋電路用于對(duì)全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流進(jìn)行采樣，并提供給DSP處理器電路。

????進(jìn)一步的，所述DSP處理器電路產(chǎn)生的6路PWM信號(hào)中第一路PWM信號(hào)、第三路PWM信號(hào)、第五路PWM信號(hào)和第六路PWM信號(hào)組成雙極性控制方式下所需的4路PWM信號(hào)；第二路PWM信號(hào)、第四路PWM信號(hào)、第五路PWM信號(hào)和第六路PWM信號(hào)組成有限雙極性控制方式下所需的4路PWM信號(hào)；第五路PWM信號(hào)和第六路PWM信號(hào)為雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的共用PWM信號(hào)，由DSP處理器電路產(chǎn)生后直接提供給PWM驅(qū)動(dòng)電路。

????進(jìn)一步的，所述PWM驅(qū)動(dòng)切換電路由兩個(gè)同相2選1數(shù)據(jù)選擇器組成，第一數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端連接到DSP處理器電路的第一路PWM信號(hào)引腳，第二數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端連接到DSP處理器電路的第三路PWM信號(hào)引腳；第一數(shù)據(jù)選擇器的第二輸入端連接到DSP處理器電路的第二路PWM信號(hào)引腳，第二數(shù)據(jù)選擇器的第二輸入端連接到DSP處理器電路的第四路PWM信號(hào)引腳；第一數(shù)據(jù)選擇器和第二數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)選擇引腳均連接到DSP處理器電路的選擇信號(hào)輸出引腳，用來(lái)切換雙極性控制方式和有限雙極性控制方式下的PWM信號(hào)，選擇信號(hào)輸出引腳的信號(hào)輸出周期與DSP處理器電路產(chǎn)生的PWM信號(hào)周期相同，并且同步。

????進(jìn)一步的，所述全橋功率電路為DC/DC全橋變換器，包括全橋逆變器和輸出整流濾波電路。

????上述一種開(kāi)關(guān)電源控制方式的切換電路的控制方法是：所述DSP處理器電路根據(jù)輸出電壓及電流反饋電路采集的全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流計(jì)算輸出功率；

當(dāng)全橋功率電路處于雙極性控制方式時(shí)，DSP處理器電路將全橋功率電路的輸出功率計(jì)算值與有限雙極性控制方式下全橋功率電路軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的第一設(shè)定功率值比較，當(dāng)輸出功率的計(jì)算值大于第一設(shè)定功率值時(shí)，DSP處理器電路的選擇信號(hào)輸出引腳輸出低電平給第一數(shù)據(jù)選擇器和第二數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)選擇引腳，PWM驅(qū)動(dòng)切換電路轉(zhuǎn)入有限雙極性PWM驅(qū)動(dòng)輸出，即PWM驅(qū)動(dòng)切換電路選擇輸出第二路PWM信號(hào)和第四路PWM信號(hào)；若輸出功率的計(jì)算值不大于第一設(shè)定功率值時(shí)，全橋功率電路仍處于雙極性控制方式；