[發明專利]功率方向可自動切換的雙向CLLLC型變換器控制方法

有效

• 申請號: 202010982941.5
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112202336B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 康龍云;趙子先;張健彬;于瑋
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 詹麗紅

1.一種功率方向可自動切換的雙向CLLLC型變換器控制方法，應用于雙向CLLLC諧振型DC-DC變換器拓撲，該拓撲包含原邊第一開關管S₁、原邊第二開關管S₂、原邊第三開關管S₃、原邊第四開關管S₄、副邊第五開關管S₅、副邊第六開關管S₆、副邊第七開關管S₇、副邊第八開關管S₈、原邊第一諧振電感L_r1、原邊第一諧振電容C_r1、勵磁電感L_m、副邊第二諧振電感L_r2、副邊第二諧振電容C_r2以及連接原副邊的高頻變壓器，其中原邊第一開關管S₁、原邊第二開關管S₂串聯組成原邊左橋臂，原邊第三開關管S₃、原邊第四開關管S₄串聯組成原邊右橋臂；副邊第五開關管S₅、副邊第六開關管S₆串聯組成副邊左橋臂，副邊第七開關管S₇、副邊第八開關管S₈串聯組成副邊右橋臂；原邊第一諧振電感L_r1、原邊第一諧振電容C_r1、勵磁電感L_m、副邊第二諧振電感L_r2、副邊第二諧振電容C_r2共同構成諧振腔，a、b分別為原邊左、右橋臂的中點，c、d分別為副邊左、右橋臂的中點，其中，原邊第一諧振電感L_r1的一端與a點連接，原邊第一諧振電容C_r1的一端與b點連接，原邊第一諧振電感L_r1的另一端、勵磁電感L_m、原邊第一諧振電容C_r1的另一端依次順序連接，勵磁電感L_m的兩端并聯在高頻變壓器的原邊，副邊第二諧振電感L_r2的一端與c點連接，副邊第二諧振電感L_r2的另一端與高頻變壓器的副邊的一端連接，副邊第二諧振電容C_r2的一端與d點連接，副邊第二諧振電容C_r2的另一端與高頻變壓器的副邊的另一端連接；其特征在于，該拓撲的運行模式分為升壓模式和降壓模式，其中，

所述升壓模式時控制方法為：調節副邊第五開關管S₅、副邊第六開關管S₆、副邊第七開關管S₇、副邊第八開關管S₈的占空比，使得副邊開關管的導通時間始終為二分之一諧振周期，原邊開關管同一橋臂上下管按50％占空比互補導通并加入一定時間的死區，對原邊左橋臂開關管控制信號進行移相，使得原邊第一開關管S₁與副邊第五開關管S₅、副邊第八開關管S₈同時關斷，原邊第二開關管S₂與副邊第六開關管S₆、副邊第七開關管S₇同時關斷，原邊第三開關管S₃與副邊第六開關管S₆、副邊第七開關管S₇同時導通，原邊第四開關管S₄與副邊第五開關管S₅、副邊第八開關管S₈同時導通，移相的角度為f_s為開關頻率，f_r為諧振頻率，電壓的調整通過開關頻率f_s的調節來完成；

所述降壓模式時控制方法為：調節原邊第一開關管S₁、原邊第二開關管S₂、原邊第三開關管S₃、原邊第四開關管S₄的占空比，使得原邊開關管的導通時間始終為二分之一諧振周期，副邊開關管同一橋臂上下管按50％占空比互補導通并加入一定時間的死區，對副邊左橋臂開關管的導通信號進行移相，使得副邊第五開關管S₅與原邊第一開關管S₁、原邊第四開關管S₄同時關斷，副邊第六開關管S₆與原邊第二開關管S₂、原邊第三開關管S₃同時關斷，副邊第七開關管S₇與原邊第二開關管S₂、原邊第三開關管S₃同時導通，副邊第八開關管S₈與原邊第一開關管S₁、原邊第四開關管S₄同時導通，移相的角度為f_s為開關頻率，f_r為諧振頻率，電壓的調整通過開關頻率f_s的調節來完成；

其中，所述原邊第一諧振電感L_r1的電感值等于副邊第二諧振電感L_r2電感值，所述原邊第一諧振電容C_r1電容值等于副邊第二諧振電容C_r2電容值。