[發明專利]一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法

有效

• 申請號: 202110592427.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113346728B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 汪誠;趙振南
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M3/335
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 岑丹

1.一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法，其特征在于，開關管S1的源級與開關管S2的漏極相連，開關管S3的源級與開關管S4的漏極相連接；開關管S1與開關管S3的漏極共同連接至輸入電源的正極，開關管S2與開關管S4的源級共同連接至輸入電源的負級；開關管S1與開關管S2的連接點與串聯諧振電感Lr一端相連；開關管S3與開關管S4的連接點與串聯諧振電容的一端相連，串聯諧振電感Lr的另一端、串聯諧振電容的另一端與變壓器原邊相連；整流二極管D1的陽極與整流二極管D3的陰極相連接，整流二極管D2的陽極與整流二極管D4的陰極相連接；整流二極管D1與整流二極管D2的陰極與輸出濾波電容以及負載的一端相連接，整流二極管D3與整流二極管D4的陽極與輸出濾波電容以及負載的另一端相連接；整流二極管D1與整流二極管D3的連接點與變壓器副邊同名端同相連，整流二極管D2與整流二極管D4的連接點與變壓器副邊異名端相連；具體步驟為：

步驟1：持續采樣諧振腔諧振電感L_r電流i_Lr(t)、串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)、并聯諧振電容C_p電壓V_cp(t)以及輸入電壓V_in，計算出諧振腔第一、四、六模態實時軌跡半徑r₁(t)、r₄(t)、r₆(t)；

其中，開關管S1導通，開關管S2關斷，整流二極管D2、D3續流為第一模態；開關管S2導通，開關管S1關斷，整流二極管D1、D4續流為第四模態；開關管S2導通，開關管S1關斷，整流二極管D2、D3續流為第六模態；

實時軌跡半徑的計算方法為：

對諧振電感電流i_Lr(t)、串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)、并聯諧振電容C_p電壓V_cp(t)進行標幺化，具體如下：

第一模態的實時軌跡半徑計算如下：

第四、六模態的實時軌跡半徑計算如下：

步驟2：計算變換器對應模態下諧振腔理論軌跡半徑，所述諧振腔理論軌跡半徑包括第一模態理論軌跡半徑R₁、第四模態理論軌跡半徑R₄、第六模態理論軌跡半徑R₆；

步驟3：當第一模態實時軌跡半徑r₁(t)不大于第一模態理論軌跡半徑R₁，第一判斷信號SR1清0，否則置1；當第四模態實時軌跡半徑r₄(t)不大于第四模態理論軌跡半徑R₄，第二判斷信號SR4清0，否則置1；當第六模態實時軌跡半徑r₆(t)不大于第六模態理論軌跡半徑R₆，第三判斷信號SR6清0，否則置1；

步驟4：根據諧振腔電感L_r電流i_Lr(t)、串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)、并聯諧振電容C_p電壓V_cp(t)，確定諧振腔初始狀態判別信號START；

步驟5：構建LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路，將邏輯電路輸出信號給開關管S1、S2、S3、S4，其中開關管S1、S4同步導通，開關管S2、S3同步導通，開關管S1、S4與開關管S2、S3互補導通，

所述LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路真值為：

×表示為任意狀態。

2.根據權利要求1所述的LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法，其特征在于，理論軌跡半徑的計算方法如下：

第一、四模態的理論軌跡半徑計算如下：

第六模態的理論軌跡半徑計算如下：

ρ_A1＝|V_CprN1-1|

其中，n為變壓器匝比，V_o為理論穩態輸出電壓，I_o為理論穩態輸出電流，f_sw為理論穩態工作頻率。

3.根據權利要求1所述的LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法，其特征在于，根據諧振腔電感L_r電流i_Lr(t)、串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)、并聯諧振電容C_p電壓V_cp(t)，確定諧振腔初始狀態判別信號START，具體方法為：

設判別信號IR，若諧振腔電感L_r電流i_Lr(t)為0則IR信號清0，否則置1；

設判別信號VR，若串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)為0則VR信號清0，否則置1；

設判別信號VP，若并聯諧振電容C_p電壓V_cp(t)為0則VP信號清0，否則置1；

將判別信號IR、VR、VP經過與非門獲得諧振腔初始狀態判別信號START。