[發明專利]一種兩級式直流變換電路、5G基站電源AC-DC變換器及其效率優化方法

在審

• 申請號: 202210131864.1
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114448270A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陳一逢;周景恒;王勇軍
• 申請（專利權）人: 廈門市愛維達電子有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/00;H02M1/42
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 王桂婷

1.一種兩級式直流變換電路，應用于5G基站AC-DC電源，其特征在于，包括：無橋PFC電路、LLC諧振電路、控制電路；

所述無橋PFC電路和LLC諧振電路順序連接，從所述無橋PFC電路的輸出端接入所述LLC諧振電路的輸入端的電壓為母線電壓Vbus，從所述LLC諧振電路的輸出端輸出的電壓為輸出電壓Vo；

所述控制電路監測所述LLC諧振電路的負載情況，并根據所述負載情況調整所述LLC諧振電路的開關頻率，從而穩定所述輸出電壓Vo，當檢測到所述LLC諧振電路的負載突變時，通過所述母線電壓Vbus和所述LLC諧振電路的開關頻率協同調整，穩定所述輸出電壓Vo。

2.根據權利要求1所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，所述控制電路包括開關頻率調整模塊，

當負載由輕載突變為重載時，對所述LLC諧振電路的開關頻率進行限制，并切換成通過調整所述母線電壓Vbus來穩定所述輸出電壓Vo；

當負載由重載切換為輕載時，通過調整所述母線電壓Vbus后，再通過所述開關頻率調整模塊調整所述LLC諧振電路的開關頻率。

3.根據權利要求2所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，當負載為輕載時，所述開關頻率調整模塊采樣所述輸出電壓Vo，并根據所述輸出電壓Vo與參考電壓Vo-ref的差值調整所述LLC諧振電路的開關頻率。

4.根據權利要求3所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，所述控制電路還包括開關頻率比較模塊，當負載突變為重載時，所述輸出電壓Vo小于所述參考電壓Vo-ref，所述開關頻率比較模塊從所述開關頻率調整模塊獲取第一開關頻率，比較所述第一開關頻率與預設的第二開關頻率的大小，并根據所述第一開關頻率與所述第二開關頻率的差值調整所述母線電壓Vbus。

5.根據權利要求4所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，所述第一開關頻率為穩定所述輸出電壓Vo所需的所述LLC諧振電路的開關頻率的調整量，所述第二開關頻率為預設的開關頻率調整量參考值。

6.根據權利要求5所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，所述控制電路還包括電壓調制量計算模塊，用于接收所述開關頻率比較模塊發送的所述第一開關頻率與所述第二開關頻率的差值，并根據該差值計算電壓調制量反饋至所述無橋PFC電路。

7.根據權利要求6所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，所述電壓調制量計算模塊采樣當前輸出電壓Vo，將所述第一開關頻率與所述第二開關頻率的差值與所述當前輸出電壓Vo共同作為調制量Vb用于計算所述電壓調制量，并采樣當前母線電壓Vbus，將所述當前母線電壓Vbus和所述調制量Vb按照預設算法進行數學運算后生成驅動信號發送至所述無橋PFC電路，改變所述無橋PFC電路的占空比，從而調整所述母線電壓Vbus。

8.根據權利要求7所述的一種兩級式直流變換電路，其特征在于，所述驅動信號通過PI控制器發送至所述無橋PFC電路。

9.一種5G基站電源AC-DC變換器，其特征在于包括如權利要求1-8任意一項所述的兩級式直流變換電路。

10.一種5G基站電源AC-DC變換器效率優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

監測LLC諧振電路的負載情況，并根據所述負載情況調整所述LLC諧振電路的開關頻率，從而穩定所述輸出電壓Vo；

當檢測到所述LLC諧振電路的負載突變時，通過協同調整無橋PFC電路與所述LLC諧振電路之間的母線電壓Vbus和所述LLC諧振電路的開關頻率，來穩定所述輸出電壓Vo。