LLC谐振变换器控制方法及其控制系统技术方案

本发明专利技术涉及LLC谐振变换器技术领域，公开了一种LLC谐振变换器控制方法及其控制系统。将恒压控制环路和恒流控制环路两者中输出较小者作为控制环路输出的控制信号，电流过冲抑制环路根据LLC谐振变换器的输出电流产生电流过冲抑制信号，以对所述控制环路输出的控制信号进行调整。对调整后的控制信号进行曲线拟合后获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。本发明专利技术在LLC谐振变换器恒压、恒流控制环路的基础上加入电流过冲抑制环路，使其在仅在电流超过电流参考值时才起作用，在正常工作状态下不会对控制环路的控制效果造成影响。所述电流过冲抑制环路可以使得总环路的输出减小地更快，使环路可以更快地到达输出下限以提前实现封波，抑制甚至消除出现电流过冲。抑制甚至消除出现电流过冲。抑制甚至消除出现电流过冲。

【技术实现步骤摘要】
LLC谐振变换器控制方法及其控制系统


[0001]本专利技术涉及LLC谐振变换器
，特别是涉及一种LLC谐振变换器控制方法及其控制系统。

技术介绍

[0002]随着5G时代的到来，5G网络建设中的核心设备高压直流(HVDC)电源成为了业内竞相发展的热点。HVDC由前级PFC整流器和后级LLC谐振变换器组成，前级PFC整流器将电网电压转换成直流电压保证直流母线的稳定，后级LLC谐振变换器将直流母线电压转换成需要的输出电压，维持模块的稳定输出。LLC谐振变换器安全稳定运行是HVDC模块稳定运行的前提。
[0003]在LLC谐振变换器空载运行时突然投入电压较低的电池，由于LLC谐振变换器的输出电压和电池电压之间存在较大的压差，突投电池瞬间相当于电路处在短路状态，导致输出侧出现很大的电流过冲，远远超过LLC谐振变换器所能承受的最大电流，从而极有可能造成LLC谐振变换器损坏。常规的控制方法和保护策略在维持此类工况下系统稳定运行时，还是存在巨大的安全隐患，因此需要额外的方法去抑制突投电池时带来的电流过冲，最大限度减小甚至消除电流过冲带来的安全隐患。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对突投低压电池引起的电流过冲可能会导致LLC谐振变换器损坏的问题，提供一种LLC谐振变换器控制方法及其控制系统。
[0005]一种LLC谐振变换器控制方法，包括恒压控制环路控制LLC谐振变换器输出恒定电压，恒流控制环路控制LLC谐振变换器输出恒定电流；将所述恒压控制环路输出的恒定电压控制信号与所述恒流控制环路输出的恒定电流控制信号进行比较，二者中数值较小者作为所述LLC谐振变换器的控制信号；获取所述LLC谐振变换器的输出电流，电流过冲抑制环路根据所述产生电流过冲抑制信号，根据所述电流过冲抑制信号对所述控制信号进行调整；对调整后的所述控制信号进行曲线拟合，以获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。
[0006]上述LLC谐振变换器控制方法，在利用恒压控制环路或恒流控制环路对LLC谐振变换器的输出进行控制的同时加入了电流过冲抑制环路。所述恒压控制环路和所述恒流控制环路两者中输出较小者作为控制环路输出的控制信号，电流过冲抑制环路根据所述LLC谐振变换器的输出电流产生电流过冲抑制信号，以对所述控制环路输出的控制信号进行调整。对调整后的控制信号进行曲线拟合后获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。本专利技术在LLC恒压、恒流控制环路的基础上加入电流过冲抑制环路，且所述电流过冲抑制环路仅在输出电流超过电流参考值时才起作用，模块正常工作时不会影响控制效果。所述电流过冲抑制环路可以使得总环路的输出减小地更快，使环路可以更快地到达输出下限，以提前实现封波，防止出现电流过冲对模块造成损坏的情况。
[0007]在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流产生电流过冲抑
制信号包括将所述输出电流与电流参考值进行比较；若所述输出电流小于所述电流参考值，则所述电流过冲抑制环路产生的所述电流过冲抑制信号为零；若所述输出电流大于所述电流参考值，则所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流和电流过冲抑制信号计算公式获取所述电流过冲抑制信号。
[0008]在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制信号计算公式为：
[0009][0010]其中，fIbatLimitOut为电流过冲抑制信号；Kp为比例值；I
Ref
为电流参考值；I
O
为输出电流。
[0011]在其中一个实施例中，所述LLC谐振变换器控制方法还包括根据所述开关频率值实现脉冲频率调制。
[0012]在其中一个实施例中，所述输出电流超过所述电流参考值时，所述电流过冲抑制环路生效。
[0013]在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制信号的下限值由所述开关频率值的上限值决定。
[0014]在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制信号的取值范围为-0.5～0。
[0015]在其中一个实施例中，根据所述电流过冲抑制信号对所述控制信号进行调整时，将所述电流过冲抑制信号与所述控制信号相加。
[0016]一种LLC谐振变换器控制系统，包括恒压控制环路，用于对LLC谐振变换器进行恒压控制，控制所述LLC谐振变换器输出恒定电压；恒流控制环路，用于对所述LLC谐振变换器进行恒流控制，控制所述LLC谐振变换器输出恒定电流；电流过冲抑制环路，用于根据所述LLC谐振变换器的输出电流产生电流过冲抑制信号；比较单元，分别与所述恒压控制环路、所述恒流控制环路和所述电流过冲抑制环路相连接，用于比较所述恒压控制环路输出的恒定电压控制信号和恒流控制环路输出的恒定电流控制信号，将两者中数值较小者作为所述LLC谐振变换器的控制信号，并根据所述电流过冲抑制信号对所述控制信号进行调整；分析单元，与所述比较单元相连接，用于对调整后的所述控制信号进行曲线拟合，以获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。
[0017]在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流和电流过冲抑制信号计算公式获取所述电流过冲抑制信号，所述电流过冲抑制信号计算公式为：
[0018][0019]其中，fIbatLimitOut为电流过冲抑制信号；Kp为比例值；I
Ref
为电流参考值；I
O
为输出电流。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术其中一实施例中的LLC谐振变换器控制方法的方法流程图；
[0022]图2为本专利技术其中一实施例中的根据所述产生电流过冲抑制信号的方法流程图；
[0023]图3为本专利技术其中一实施例中的LLC谐振变换器控制系统的结构框图；
[0024]图4为本专利技术其中一实施例中的LLC控制环路框图；
[0025]图5为本专利技术其中一实施例中的LLC谐振变换器拓扑图。
具体实施方式
[0026]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的优选实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。
[0027]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LLC谐振变换器控制方法，其特征在于，包括：恒压控制环路控制LLC谐振变换器输出恒定电压，恒流控制环路控制所述LLC谐振变换器输出恒定电流；将所述恒压控制环路输出的恒定电压控制信号与所述恒流控制环路输出的恒定电流控制信号进行比较，二者中数值较小者作为所述LLC谐振变换器控制信号；获取所述LLC谐振变换器的输出电流，电流过冲抑制环路根据所述输出电流产生电流过冲抑制信号，根据所述电流过冲抑制信号对所述控制信号进行调整；对调整后的所述控制信号进行曲线拟合，以获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。2.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器控制方法，其特征在于，所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流产生电流过冲抑制信号包括：将所述输出电流与电流参考值进行比较；若所述输出电流小于所述电流参考值，则所述电流过冲抑制环路产生的所述电流过冲抑制信号为零；若所述输出电流大于所述电流参考值，则所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流和电流过冲抑制信号计算公式获取所述电流过冲抑制信号。3.根据权利要求2所述的LLC谐振变换器控制方法，其特征在于，所述电流过冲抑制信号计算公式为：其中，fIbatLimitOut为电流过冲抑制信号；Kp为比例值；I
Ref
为电流参考值；I
O
为输出电流。4.根据权利要求1所述的LLC谐振变换器控制方法，其特征在于，所述LLC谐振变换器控制方法还包括根据所述开关频率值实现脉冲频率调制。5.根据权利要求3所述的LLC谐振变换器控制方法，其特征在于，所述输出电流超过所述电流参考值时，所述电流过冲抑制环路生效。6.根据权利要求5所述的LLC...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯涛，高钢，聂欢，李清泉，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：