[發明專利]直流-直流變換器及其控制方法

在審

• 申請號: 202011131525.0
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112217393A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 王志新;張同國;胡剛毅;張冀;高文進
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/14;H02M1/32
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬明明;臧建明

本發明實施例提供一種直流?直流變換器及其控制方法，該變換器包括M個并聯連接的Boost模塊，Boost模塊包括DSP芯片和與DSP芯片連接的N個子相升壓電路，N個子相升壓電路并聯連接；子相升壓電路包括功率管和電流傳感器，電流傳感器用于采集流經功率管的電流的實際電流值，DSP芯片用于根據實際電流值、目標電流值和偏移角度，生成PWM信號，并將PWM信號發送給功率管，以使各功率管實現交錯并聯；其中，目標電流值和偏移角度均與M和N相關。本發明實施例提供的直流?直流變換器對每個功率管進行單獨的準確的相位控制，使得各相電流能夠實現交錯并聯，使電流紋波最小化。

技術領域

本發明實施例涉及電壓變換技術領域，尤其涉及一種直流-直流變換器及其控制方法。

背景技術

傳統大功率直流-直流變換器功率開關管選用絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)，IGBT開關頻率低，開關損耗大。現逐漸被SiC功率管替代。

現有技術中，由于單個SiC功率管額定電流較小，在大功率直流-直流變換器中常采用將多個SiC功率管進行簡單并聯的方式來增大額定電流。

然而，針對上述方案的常用控制策略是多個管子簡單并聯后，共用一個電流環，也即采用同一PWM信號進行控制，使得無法對各功率管的電流相位進行準確控制，導致電流紋波較大。

發明內容

本發明實施例提供一種直流-直流變換器及其控制方法，以提高對電流相位控制的準確性，減小電流紋波。

第一方面，本發明實施例提供一種直流-直流變換器，包括：

M個Boost模塊；其中，所述M個Boost模塊的電壓輸入端和電壓輸出端均并聯連接，且M為大于等于1的正整數；

所述Boost模塊包括DSP芯片和與所述DSP芯片連接的N個子相升壓電路，所述N個子相升壓電路的輸入端均與所述電壓輸入端連接，輸出端均與所述電壓輸出端連接；N為大于等于1的正整數；

所述子相升壓電路包括功率管和電流傳感器；

所述電流傳感器，用于采集流經所述功率管的電流的實際電流值，并將所述實際電流值發送給所述DSP芯片；

所述DSP芯片，用于根據所述實際電流值、目標電流值和偏移角度，生成PWM信號，并將所述PWM信號發送給所述功率管，以使各所述功率管實現交錯并聯；其中，所述目標電流值和所述偏移角度均與M和N相關。

在一種可能的設計中，所述直流-直流變換器，還包括：控制器；

所述控制器與各所述子相升壓電路的DSP芯片連接；

所述控制器，用于根據M和N確定各所述子相升壓電路的偏移角度，還用于確定各所述子相升壓電路的目標電流值，并將所述偏移角度和所述目標電流值發送給對應的所述DSP芯片。

在一種可能的設計中，所述子相升壓電路，還包括：電感和二極管；

所述電感的一端與所述電壓輸入端連接，另一端與所述功率管的第一端和二極管的陽極連接；所述二極管的陰極與所述電壓輸出端連接；

所述電感，用于儲蓄電能；

所述二極管，用于在所述功率管導通時單向導通，在所述功率管斷開時進行續流。

在一種可能的設計中，所述直流-直流變換器，還包括：與所述電壓輸入端連接的輸入穩壓電容和與所述電壓輸出端連接的輸出穩壓電容；

所述輸入穩壓電容，用于對所述電壓輸入端的輸入電壓進行穩壓；

所述輸出穩壓電容，用于對所述電壓輸出端的輸出電壓進行穩壓。