[發(fā)明專利]軟開關(guān)雙向直流變換器的升壓模式恒電壓控制方法及電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010052944.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111245231B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬良;李睿;韓嘯;張勝發(fā);李錫光;陽志超;徐海波
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞南方半導(dǎo)體科技有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44386
• 代理人: 張大保

1.一種軟開關(guān)雙向直流變換器的升壓模式恒電壓控制方法，其特征在于，所述軟開關(guān)雙向直流變換器包括：第一輸入橋臂、第二輸入橋臂、第一輸出橋臂及第二輸出橋臂，其中所述第一輸入橋臂和所述第二輸入橋臂連接形成輸入半橋，所述第一輸出橋臂與所述第二輸出橋臂連接形成輸出半橋，所述輸入半橋與所述輸出半橋之間還連接有電感，所述電感的一端連接所述第一輸入橋臂與所述第二輸入橋臂的連接節(jié)點，所述電感的另一端連接所述第一輸出橋臂與所述第二輸出橋臂的連接節(jié)點；所述方法包括：

當(dāng)所述軟開關(guān)雙向直流變換器處于升壓模式時，采樣所述第一輸出橋臂的輸出電壓，并計算所述第一輸出橋臂的輸出電壓與預(yù)設(shè)電壓的差值；

對所述差值進行比例積分調(diào)節(jié)處理，獲得第一待處理信號；

對所述第一待處理信號進行限幅處理，獲得第一占空比信號；

根據(jù)所述第一占空比信號控制所述第一輸出橋臂的開關(guān)狀態(tài)；

當(dāng)所述第一輸出橋臂的占空比達到第一預(yù)設(shè)閾值時，獲取所述第一輸入橋臂的觸發(fā)脈沖的占空比與所述第一輸出橋臂的觸發(fā)脈沖的占空比之間的比值；

根據(jù)所述比值對所述第一待處理信號進行乘法處理，獲得第二待處理信號；

根據(jù)所述比值及第二預(yù)設(shè)閾值對所述第二待處理信號進行疊加處理，獲得第二占空比信號；

根據(jù)所述第二占空比信號控制預(yù)設(shè)移相角的占空比，所述預(yù)設(shè)移相角為所述第一輸入橋臂的觸發(fā)脈沖超前于所述第一輸出橋臂的觸發(fā)脈沖的移相角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在調(diào)節(jié)所述第一輸出橋臂的占空比時，控制所述預(yù)設(shè)移相角的占空比維持不變；

在調(diào)節(jié)所述預(yù)設(shè)移相角的占空比時，控制所述第一輸出橋臂的占空比維持不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述限幅處理用于限制所述第一占空比信號的上限不超過所述第一預(yù)設(shè)閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比值對所述第一待處理信號進行乘法處理，具體為：將所述第一待處理信號乘以所述比值與預(yù)設(shè)數(shù)值的差值，獲得第二待處理信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，根據(jù)所述第一占空比信號以及所述比值調(diào)節(jié)所述第一輸入橋臂的占空比，其中，所述比值為所述第一輸入橋臂的觸發(fā)脈沖的占空比與所述第一輸出橋臂的觸發(fā)脈沖的占空比之間的比值。

6.一種軟開關(guān)雙向直流變換器的升壓模式恒電壓控制電路，其特征在于，所述軟開關(guān)雙向直流變換器包括：第一輸入橋臂、第二輸入橋臂、第一輸出橋

臂及第二輸出橋臂，其中所述第一輸入橋臂和所述第二輸入橋臂連接形成輸入

半橋，所述第一輸出橋臂與所述第二輸出橋臂連接形成輸出半橋，所述輸入半

橋與所述輸出半橋之間還連接有電感，所述電感的一端連接所述第一輸入橋臂

與所述第二輸入橋臂的連接節(jié)點，所述電感的另一端連接所述第一輸出橋臂與

所述第二輸出橋臂的連接節(jié)點；

所述軟開關(guān)雙向直流變換器的升壓模式恒功率控制電路包括：

第一占空比調(diào)節(jié)電路，用于連接軟開關(guān)雙向直流變換器的第一輸出橋臂，并在所述軟開關(guān)雙向直流變換器處于升壓模式時，根據(jù)所述第一輸出橋臂的輸出電壓與預(yù)設(shè)電壓的差值，調(diào)節(jié)所述第一輸出橋臂的占空比；

第二占空比調(diào)節(jié)電路，用于連接所述軟開關(guān)雙向直流變換器的第一輸出橋臂和第一輸入橋臂，并當(dāng)所述第一輸出橋臂的占空比達到第一預(yù)設(shè)閾值時，調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)移相角的占空比，所述預(yù)設(shè)移相角為所述第一輸入橋臂的觸發(fā)脈沖超前于所述第一輸出橋臂的觸發(fā)脈沖的移相角；所述第一占空比調(diào)節(jié)電路包括比例積分調(diào)節(jié)器和限幅電路：

所述比例積分調(diào)節(jié)器，連接所述第一輸出橋臂，用于采樣所述第一輸出橋臂的輸出電壓，并將所述第一輸出橋臂的輸出電壓與預(yù)設(shè)電壓作為差分輸入信號，對所述差分輸入信號進行比例積分調(diào)節(jié)處理，獲得第一待處理信號；

所述限幅電路，連接所述比例積分調(diào)節(jié)器和所述第一輸出橋臂，用于對所述第一待處理信號進行限幅處理，獲得第一占空比信號，并根據(jù)所述第一占空比信號控制所述第一輸出橋臂的開關(guān)狀態(tài)；所述第二占空比調(diào)節(jié)電路包括獲取單元、乘法單元、疊加單元和控制單元：

所述獲取單元，用于獲取所述第一輸入橋臂的觸發(fā)脈沖的占空比與所述第一輸出橋臂的觸發(fā)脈沖的占空比之間的比值；

所述乘法單元，用于根據(jù)所述比值對所述第一待處理信號進行乘法處理，獲得第二待處理信號；

所述疊加單元，用于根據(jù)所述比值及第二預(yù)設(shè)閾值對所述第二待處理信號進行疊加處理，獲得第二占空比信號；

所述控制單元，用于根據(jù)所述第二占空比信號控制所述預(yù)設(shè)移相角的占空比。