[發明專利]軟開關雙向直流變換器的控制方法

在審

• 申請號: 202010115015.8
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111211693A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 徐海波;李睿;韓嘯;張勝發;李錫光;陽志超;喬良
• 申請（專利權）人: 東莞市恒信第三代半導體研究院
• 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所(普通合伙) 44386
• 代理人: 張大保

本發明涉及一種軟開關雙向直流變換器的控制方法及控制電路，其中輸入半橋、輸出半橋及連接在所述輸入半橋和所述輸出半橋之間的電感；所述方法包括：獲取一假定電感值；根據所述假定電感值以及所述軟開關雙向直流變換器的特定參數，確定關于所述預設移相角對應占空比的方程；根據所述方程的解調整所述假定電感值，并根據調整后的假定電感值更新所述方程，直至所述方程的解在預設范圍內；當所述方程的解在預設范圍內時，根據當前的假定電感值設定所述電感的電感值。本發明可實現在軟開關基礎上獲得最高的能量變換效率，并減小電感值，實現更小的磁原件的體積，提高功率密度，具有低損耗，低成本，高開關頻率，高功率密度的優點。

技術領域

本發明涉及電氣自動化技術領域，特別是涉及一種軟開關雙向直流變換器的控制方法。

背景技術

隨著能源危機日益加劇，對更高效率，更高功率密度，且寬輸入輸出范圍的直流電源的需求越來越大。在小電流高頻場合中，開關管開通和關斷損耗構成了電路損耗的絕大部分，減小這部分損耗對進一步提高開關頻率，提高功率密度具有重要意義。

傳統的變換器控制方法中開關管屬于硬開通，在開通過程中電壓電流均不為零，會產生電磁干擾和開通損耗，不適合用在高頻、高效率、高功率密度的場合。

目前，現有的技術中已經有了關于四開關升壓-降壓(Buck-Boost)變換器的軟開關調制策略，但并沒有給出其基于效率最優化的用于控制系統的具體控制方法。

發明內容

基于此，有必要提供一種軟開關雙向直流變換器的控制方法，能夠以最優的效率控制軟開關雙向直流變換器，提升系統運行時的穩定性和可靠性。

本發明一方面提供一種軟開關雙向直流變換器的控制方法，所述軟開關雙向直流變換器包括輸入半橋、輸出半橋及連接在所述輸入半橋和所述輸出半橋之間的電感；所述方法包括：獲取一假定電感值；根據所述假定電感值以及所述軟開關雙向直流變換器的特定參數，確定關于所述預設移相角對應占空比的方程，所述預設移相角為所述輸入半橋的觸發脈沖超前于所述輸出半橋的觸發脈沖的移相角；根據所述方程的解調整所述假定電感值，并根據調整后的假定電感值更新所述方程，直至所述方程的解在預設范圍內；當所述方程的解在預設范圍內時，根據當前的假定電感值設定所述電感的電感值。

在一個實施例中，所述根據所述假定電感值以及所述軟開關雙向直流變換器的特定參數，確定關于所述預設移相角對應占空比的方程，包括：根據所述假定電感值以及所述軟開關雙向直流變換器的特定參數，計算所述假定電感值對應的電感電流值；根據所述電感電流值、所述軟開關雙向直流變換器的特定參數以及所述電感值與所述軟開關雙向直流變換器的預設移相角對應占空比之間的關系，獲得關于所述預設移相角對應占空比的方程。

在一個實施例中，所述特定參數包括所述軟開關雙向直流變換器的裕量、升壓比、降壓比、最大輸入電壓、最大功率、工作周期、各橋臂的寄生電容、至少一個橋臂的最大占空比中的至少一種。

在一個實施例中，所述方程為一元二次方程。

在一個實施例中，在根據所述方程的解調整所述假定電感值之前，所述方法還包括：判斷所述方程是否有解；若所述方程無解，則調整所述假定電感值直至所述方程有解。

在一個實施例中，所述調整所述假定電感值直至所述方程有解，具體為：減小所述假定電感值并根據減小后的假定電感值判斷所述方程是否有解，直至判斷結果為所述方程有解。

在一個實施例中，所述根據所述方程的解調整所述假定電感值，包括：

若所述方程有解，則根據所述方程的解調整所述假定電感值。

在一個實施例中，所述根據所述方程的解調整所述假定電感值，包括：

當所述方程的解大于所述預設范圍的上限值時，減小所述假定電感值；