[發明專利]開關控制方法、控制器、圖騰柱無橋系統及電子設備

有效

• 申請號: 201710612281.X
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107482929B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 謝仁踐;謝小玲;蔡永建;謝喜忠;張秀娟;謝仁喜
• 申請（專利權）人: 深圳慧能泰半導體科技有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 宋建平

本發明涉及開關時序控制技術領域，特別是涉及一種開關控制方法、控制器、圖騰柱無橋系統及電子設備。通過確定電流環路參考值與電感電流，電流環路參考值包括電源電壓位于過零點區域時所對應的第一電流環路參考值與電源電壓未位于過零點區域時所對應的第二電流環路參考值，第一電流環路參考值小于第二電流環路參考值；在檢測到電源的電源電壓位于過零點區域時，選擇電流環路參考值為第一電流環路參考值；根據第一電流環路參考值與電感電流，驅動第一開關管與所述第二開關管，第一開關管與第二開關管的驅動波形互補。相對于傳統技術，在電源電壓超出位于過零點區域的臨界值時，其緩慢地導通第一開關管或第二開關管，從而防止電流畸變。

技術領域

本發明涉及開關時序控制技術領域，特別是涉及一種開關控制方法、控制器、圖騰柱無橋系統及電子設備。

背景技術

在能源轉換系統中，電源的轉換效率是非常重要的。寬禁帶功率半導體，如氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)，由于其出色的開關特性和不斷提升的品質，近期逐漸得到了電力轉換應用的青睞。得益于氮化鎵和碳化硅的優點，圖騰柱無橋(Totem-Pole Bridgeless)電路作為無橋電路的一種，具有電路結構簡單和轉換效率高等優點，在近年來越來越受到普遍的應用。

傳統技術控制圖騰柱無橋電路時，需要在電源正負半周的過零點切換時，切換主開關管與同步整流開關管，因此傳統技術需要兩組電流環路的控制器分別控制電源在正半周、負半周的電流環路。

發明人在實現本發明的過程中，發現傳統技術至少存在以下問題：在電源的正負半周進行過零點切換后，超出過零點區域的臨界值對應的環路電流波形容易發生電流畸變的現象。

發明內容

本發明實施例一個目的旨在提供一種開關控制方法、控制器、圖騰柱無橋系統及電子設備，其解決了傳統技術存在著圖騰柱無橋電路在電源的正負半周進行過零點切換后，超出過零點區域的臨界值對應的環路電流波形發生畸變的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供以下技術方案：

在第一方面，本發明實施例提供一種開關控制方法，用于圖騰柱無橋電路，所述圖騰柱無橋電路包括并聯于第一并聯連接點和第二并聯連接點之間的第一橋臂單元與第二橋臂單元，所述第一橋臂單元包括同向串聯的第一開關管與第二開關管，所述第一開關管與所述第二開關管之間的連接點為第一串聯連接點，所述第二橋臂單元包括同向串聯的第三開關管與第四開關管，所述第三開關管與所述第四開關管之間的連接點為第二串聯連接點，所述第一并聯連接點與所述第二并聯連接點之間還用于并聯負載單元，所述第一串聯連接點與所述第二串聯連接點之間還用于連接電源與電感，所述電源與所述電感串聯；

所述方法包括：確定電流環路參考值與流經所述電感的電感電流，其中，所述電流環路參考值包括所述電源的電源電壓位于過零點區域時所對應的第一電流環路參考值與所述電源電壓未位于過零點區域時所對應的第二電流環路參考值，所述第一電流環路參考值小于所述第二電流環路參考值；在檢測到所述電源的電源電壓位于過零點區域時，選擇所述電流環路參考值為第一電流環路參考值；根據所述第一電流環路參考值與所述電感電流，驅動所述第一開關管與所述第二開關管，其中，所述第一開關管與所述第二開關管的驅動波形互補。

可選地，所述確定電流環路參考值，包括：獲取預設參考電壓與所述負載單元的負載電壓；根據所述預設參考電壓、所述負載單元的負載電壓以及所述電源的電源電壓，計算出第二電流環路參考值。

可選地，所述第一電流環路參考值為0。

可選地，所述方法還包括：在檢測到所述電源的電源電壓未位于過零點區域時，選擇所述電流環路參考值為第二電流環路參考值；根據所述第二電流環路參考值、所述電感電流以及所述電源的電源電壓的正負極性，驅動所述第一開關管至所述第四開關管，其中，所述第三開關管與所述第四開關管的驅動波形互補。