[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于雙向DC/DC的DCM工作模式下軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010464460.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111371304A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新舉;楊惠坤;朱建國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市永聯(lián)科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/36
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/36;H02M3/158
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于雙向DC/DC的DCM工作模式下軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括以下步驟：1）電感電流的檢測(cè)；2）過(guò)零點(diǎn)觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)沿檢測(cè)；當(dāng)電感電流諧振至過(guò)零點(diǎn)時(shí)，比較器的輸出端電平翻轉(zhuǎn)，從電平翻轉(zhuǎn)信號(hào)識(shí)別上升沿或下降沿信號(hào)；3）邊沿檢測(cè)的快速響應(yīng)；協(xié)處理器識(shí)別到上升沿或下降沿信號(hào)，且經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間延時(shí)后，若電平信號(hào)仍為對(duì)應(yīng)的觸發(fā)電平，則判斷負(fù)載與開(kāi)關(guān)頻率信號(hào)不匹配，提前關(guān)斷對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，同時(shí)經(jīng)死區(qū)時(shí)間的延時(shí)后，打開(kāi)對(duì)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)。本發(fā)明方法具有頻率調(diào)節(jié)連續(xù)性好，響應(yīng)快等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)，尤其涉及一種用于雙向DC/DC的DCM (DiscontinuousConduction Mode)工作模式（斷續(xù)導(dǎo)通模式）下軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

雙向DC/DC采用如圖1所示的單向BUCK-BOOST拓?fù)洌Ｓ玫能涢_(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法主要有：1、組成諧振網(wǎng)絡(luò)；2、利用有源鉗位電路；3、通過(guò)耦合電感以及輔助開(kāi)關(guān)組成輔助電路。利用諧振網(wǎng)絡(luò)往往不適合寬工作范圍應(yīng)用場(chǎng)合。而有源鉗位電路雖然能實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)功能，但是多數(shù)變換器只能實(shí)現(xiàn)能量的單向流動(dòng)，并不適用能量雙向流動(dòng)的場(chǎng)合。

DC/DC電源應(yīng)用BUCK-BOOST（升降壓）拓?fù)浔辉O(shè)計(jì)成DCM工作模式（斷續(xù)導(dǎo)通模式）時(shí)，一般采用變頻方式來(lái)保證寬功率范圍內(nèi)開(kāi)關(guān)管始終處于臨界導(dǎo)通模式；而變頻開(kāi)關(guān)信號(hào)的調(diào)制通常由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，軟件的實(shí)現(xiàn)方法通常是把不同的工作點(diǎn)與不同的工作頻率一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的工作點(diǎn)時(shí)，就切換到相應(yīng)的開(kāi)關(guān)頻率，而這種做法不僅會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源，而且系統(tǒng)響應(yīng)往往較慢不太適合負(fù)載動(dòng)態(tài)變化過(guò)快的應(yīng)用場(chǎng)景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種用于雙向DC/DC的DCM工作模式下軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種用于磁性器件DCM工作模式驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率變換的方法，

該方法使用控制模塊，所述控制模塊包括檢測(cè)器和過(guò)零點(diǎn)觸發(fā)電路；

所述檢測(cè)器用于將電感電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)；

所述過(guò)零點(diǎn)觸發(fā)電路為比較器，比較器的正向輸入端接檢測(cè)器輸出的模擬電壓信號(hào)，反相輸入端接參考電壓，比較器的輸出端接用于信號(hào)的觸發(fā)沿檢測(cè)的協(xié)控制器；

該方法包括以下步驟：

1）電感電流的檢測(cè)；

通過(guò)檢測(cè)器把電感電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)并送到比較器；

2）過(guò)零點(diǎn)觸發(fā)信號(hào)的上升沿或者下降沿檢測(cè)；

調(diào)節(jié)參考電壓，使當(dāng)電感電流諧振過(guò)零時(shí)，比較器的輸出端電平翻轉(zhuǎn)，協(xié)控制器監(jiān)測(cè)比較器的輸出端，從電平翻轉(zhuǎn)信號(hào)識(shí)別到上升沿或者下降沿信號(hào)；

3）邊沿檢測(cè)的快速響應(yīng)以及PWM（脈寬調(diào)制）信號(hào)的調(diào)制；

識(shí)別到上升沿或者下降沿信號(hào)，且經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間延時(shí)后，若電平信號(hào)仍為對(duì)應(yīng)的觸發(fā)電平，則認(rèn)為負(fù)載與開(kāi)關(guān)頻率信號(hào)不匹配，關(guān)斷同步整流管信號(hào)，同時(shí)經(jīng)過(guò)死區(qū)時(shí)間的延時(shí)后，打開(kāi)主開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，由此，系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)頻率隨負(fù)載的大小進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。

按上述方案，所述參考電壓根據(jù)電流峰值對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓信號(hào)設(shè)置。

按上述方案，所述比較器為帶回差的比較器。

按上述方案，所述控制模塊中比較器反相輸入端同預(yù)設(shè)電流峰值基準(zhǔn)電壓信號(hào)產(chǎn)生模塊連接，通過(guò)調(diào)節(jié)電流峰值大小進(jìn)行參考電壓調(diào)節(jié)以控制臨界工作模式的工作點(diǎn)。

按上述方案，所述協(xié)控制器由FPGA（Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列）或者CPLD可編程邏輯器件構(gòu)成。