[發明專利]一種雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器及軟啟動控制方法

在審

• 申請號: 202010812859.8
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111953196A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 孟令輝;趙鵬;劉華峰;華仕容;趙琦璘;李建軍;楊清明
• 申請（專利權）人: 四川航天烽火伺服控制技術有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M1/32;H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷

1.一種雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器的軟啟動控制方法，其特征在于，包括：雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器啟動時先解鎖一次側半橋三電平的驅動信號，閉鎖二次側半橋三電平的驅動信號；一次側半橋三電平采用定頻變占空比控制，啟動時刻，向一次側半橋的一次側第一開關管和一次側第四開關管輸出占空比均為第一占空比，但相差50％占空比的第一控制信號和第四控制信號，向一次側第二開關管和一次側第三開關管輸出占空比為所述第一占空比與增量占空比之和，但相差50％占空比的第二控制信號和第三控制信號；

每個開關周期增加為所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號和所述第四控制信號增加預設的預定步長；

其中，所述預定步長大于0小于1；所述第一占空比與所述增量占空比之和大于0小于0.5。

2.根據權利要求1所述的雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器的軟啟動控制方法，其特征在于，在二次側端口電壓以恒定斜率上升期間，

t_{D_change}＝X×T；

式中，t_{D_change}為占空比持續改變時間，V_in為輸入電壓，D₁為所述第一占空比在第一周期的初始占空比，D_max為所述第一占空比的最大設置占空比，C_p21為二次側第一NPC電容，X為當前周期數，V_AB1為二次側端口電壓在第一周期的初始值，V_ABX為二次側端口電壓的最大值，T為開關周期。

3.根據權利要求2所述的雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器的軟啟動控制方法，其特征在于，啟動初始時刻，所述雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器的高頻變壓器的原邊電壓為輸入電壓的1/2，輸出電壓為零。

4.一種控制器，其特征在于，用于輸出如權利要求1至3中任一項所述的第一控制信號、第二控制信號、第三控制信號和第四控制信號，包括：壓控振蕩器模塊、限幅模塊、調制模塊、移相模塊、信號混合模塊；

所述壓控振蕩器模塊，用于輸出帶有諧振頻率的正弦波；

所述限幅模塊，用于降低占空比變化速率以及限制所述正弦波的輸出幅值；

所述調制模塊，用于將限幅模塊輸出的信號與所述壓控振蕩器輸出的所述正弦波信號作比較，得到原始第一控制信號和原始第四控制信號；

所述移相模塊，用于將輸入的所述原始第一控制信號和所述原始第四控制信號分別移相后產生所述第二控制信號和所述第三控制信號；

所述信號混合模塊，用于混合所述原始第一控制信號和所述第二控制信號，得到所述第一控制信號，混合所述原始第四控制信號和所述第三控制信號，得到所述第四控制信號。

5.根據權利要求4所述的控制器，其特征在于，所述調制模塊，包括：

第一調制單元，用于將限幅模塊輸出的信號與所述壓控振蕩器輸出的所述正弦波信號作比較，得到所述原始第一控制信號；

第二調制單元，用于將限幅模塊輸出的信號與所述壓控振蕩器輸出的所述正弦波信號作比較，得到所述原始第四控制信號。

6.根據權利要求5所述的控制器，其特征在于，所述移相模塊，包括：

第一移向單元，用于對輸入的所述原始第一控制信號進行移相得到所述第二控制信號；

第二移向單元，用于對輸入的所述原始第四控制信號進行移相得到所述第三控制信號。

7.一種雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器，其特征在于，使用如權利要求1至3任一項所述的雙向半橋三電平CLLLC諧振變換器的軟啟動控制方法，包括依次相連的一次側半橋三電平電路、一次側諧振電路、高頻變壓器、二次側諧振電路和二次側三電平電路。