一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统技术方案

本申请涉及一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统，其包括超前桥臂单元、滞后桥臂单元、整流单元、驱动单元和控制单元；超前桥臂单元与滞后桥臂单元均并联于直流电源，各自包括两串联的开关器件以输出输入电压；整流单元，用于接入输入电压，以输出处于指定范围内的输出电压；控制单元，连接整流单元，用于检测输出电压是否与预设值存在误差值，存在误差值时，输出一组与误差值对应的控制信号；驱动单元，连接控制单元，用于在接收到控制信号时，驱动超前桥臂单元和滞后桥臂单元中的开关器件互补工作，并驱动超前桥臂单元和滞后桥臂单元中的开关器件交错工作。本申请能够同时对直流变换器进行调频和调相，进而扩大了其增益变化范围。范围。范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统


[0001]本申请涉及直流变换器的领域，尤其是涉及一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统。

技术介绍

[0002]目前，新能源产业发展十分迅速，随之而来的是，直流变换器得到了广泛地应用。直流变换器在应用的过程中具有快速响应、节约电能的效果，同时还具有抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
[0003]但是，随着科技水平的日益进步，一些电子产品的电池电压值逐渐多样化，其变化范围逐渐变宽。而一般的直流变换器的输出范围有限，无法满足这些电池电压较为特殊的电子产品，使得这些电池电压较为特殊的电子产品的使用受限，造成不便。

技术实现思路

[0004]为了扩大直流变换器的增益变化范围，本申请提供了一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统。
[0005]本申请提供的一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统采用如下的技术方案：一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统，包括超前桥臂单元、滞后桥臂单元、整流单元、驱动单元和控制单元；所述超前桥臂单元，接入直流电压，其包括两串联的开关器件；所述滞后桥臂单元与所述超前桥臂并联，其包括两串联的开关器件；所述超前桥臂单元两开关器件的公共端与所述滞后桥臂单元两开关器件的公共端输出方向交替的输入电压；所述整流单元，用于接入所述输入电压，以输出处于指定范围内的输出电压；所述控制单元，连接所述整流单元，用于检测接入的所述输出电压是否与获取的预设值存在误差值，在所述输出电压与所述预设值存在误差值时，输出一组与误差值对应的控制信号；所述驱动单元，连接所述控制单元，用于在接收到控制信号时，驱动所述超前桥臂单元和所述滞后桥臂单元中的开关器件互补工作，并驱动超前桥臂单元和所述滞后桥臂单元中的开关器件交错工作。
[0006]通过采用上述技术方案，超前桥臂单元、滞后桥臂单元和整流单元能够组成一个直流变换器，使得接入的直流电压能够通过先转换为交流再转换为直流的方式输出指定范围内的输出电压。控制单元能够获取输出电压与预设电压值并计算两者的误差值，以输出一组与误差值对应的控制信号。驱动单元在接收到一组控制信号时，能够驱动超前桥臂单元的开关器件交替工作，并驱动滞后桥臂单元的开关器件滞后于超前桥臂单元的开关器件交替工作，能够同时对直流变换器进行定频调制和变频调制，进而扩大了直流变换器的增
益变化范围。
[0007]可选的，所述驱动单元包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路和第二驱动电路均连接所述控制单元；所述第一驱动电路，用于驱动所述超前桥臂单元的两个开关器件，以使两个开关器件交替导通；所述第二驱动电路，用于驱动所述滞后桥臂单元的两个器件，以使两个开关器件在与所述超前桥臂单元的两个开关器件存在所述相位差值时交替导通。
[0008]通过采用上述技术方案，第一驱动电路能够单独驱动超前桥臂单元的两个开关器件交替工作，第二驱动电路能够单独驱动滞后桥臂单元的两个开关器件交替工作，便于简化电路。
[0009]可选的，所述整流单元包括谐振电路、变压器、整流电路和采样电路；所述谐振电路，用于对所述输入电压进行滤波，以输出较为平滑的输入电压；所述变压器，连接所述谐振电路，用于对较为平滑的输入电压进行变压，以输出指定大小的交流电；所述整流电路，连接所述变压器，用于对所述指定大小的交流电进行整流，以输出指定大小的直流电；所述采样电路，连接所述整流电路，用于对所述指定大小的直流电进行分压，以输出所述输出电压。
[0010]通过采用上述技术方案，变压器和整流电路能够将输入的交流电先变压再转换为直流电，以输出处于指定范围内的直流电。谐振电路能够对接入的电压进行滤波，使电压较为平滑。采样电路能够利用分压的方式获取指定大小的输出电压。
[0011]可选的，所述整流电路包括两个串联的开关器件；所述驱动单元还包括第三驱动电路，所述第三驱动电路连接所述控制单元，用于在所述第一驱动电路驱动所述超前桥臂单元的两个开关器件和所述第二驱动电路驱动所述滞后桥臂单元的两个开关器件时，同步驱动位于所述整流电路中的两个开关器件，以使位于所述变压器与所述整流电路之间的两个开关器件交替导通，且两者工作频率相同。
[0012]通过采用上述技术方案，在第三驱动电路的驱动下，整流电路的开关器件能够与超前桥臂单元和滞后桥臂单元的开关器件同步工作，以便于对变压器输出的交流电进行整流。
[0013]可选的，所述控制单元通过由外部输入的方式获取预设电压值。
[0014]通过采用上述技术方案，外部输入预设电压值使得预设电压值便于更改。
[0015]可选的，当所述控制单元检测到所述输出电压与所述预设电压值之间存在误差值时，所述控制单元通过增益数据表获取与所述误差值对应的控制量，以输出控制信号。
[0016]通过采用上述技术方案，增益数据表能够将周期值和相移值结合至一起，以使直流变换器能够同时调频和调相，进而使得直流变换器的增益范围扩大。
[0017]可选的，根据权利要求6所述的基于数字控制的直流变换器增益调制系统，其特征在于：所述输出电压大于所述预设电压值时，所述控制量增大；所述输出电压小于所述预设电压值时，所述控制量减小。
[0018]通过采用上述技术方案，当输出电压与预设电压值之间存在误差值时，能够根据
误差值与零的关系对控制量进行调节，可以方便调节。
[0019]可选的，所述谐振电路为LLC型谐振腔。
[0020]通过采用上述技术方案，使得超前桥臂单元和滞后桥臂单元的开关器件能够零电压导通。
[0021]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.控制单元能够获取输出电压与预设电压值并计算两者的误差值，以输出一组与误差值对应的控制信号。驱动单元在接收到一组控制信号时，能够驱动超前桥臂单元的开关器件交替工作，并驱动滞后桥臂单元的开关器件滞后于超前桥臂单元的开关器件交替工作，能够同时对直流变换器进行定频调制和变频调制，进而扩大了直流变换器的增益变化范围。
附图说明
[0022]图1是本申请实施例中的基于数字控制的直流变换器增益调制系统的电路示意图。
[0023]附图标记说明：1、超前桥臂单元；2、滞后桥臂单元；3、整流单元；31、谐振电路；32、变压器；321、原边绕组；322、副边绕组；3221、第一绕组；3222、第二绕组；33、整流电路；34、采样电路；4、驱动单元；41、第一驱动电路；42、第二驱动电路；43、第三驱动电路；5、控制单元；51、控制器；511、电流采样端；512、电压采样端；513、预设值输入端；52、增益数据表；6、反向二极管；7、整流二极管。
具体实施方式
[0024]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0025]本申请实施例公开一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统，通过对直流变换器同时进行变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字控制的直流变换器增益调制系统，其特征在于：包括超前桥臂单元(1)、滞后桥臂单元(2)、整流单元(3)、驱动单元(4)和控制单元(5)；所述超前桥臂单元(1)，接入直流电压，其包括两串联的开关器件；所述滞后桥臂单元(2)与所述超前桥臂并联，其包括两串联的开关器件；所述超前桥臂单元(1)两开关器件的公共端与所述滞后桥臂单元(2)两开关器件的公共端输出方向交替的输入电压；所述整流单元(3)，用于接入所述输入电压，以输出处于指定范围内的输出电压；所述控制单元(5)，连接所述整流单元(3)，用于检测接入的所述输出电压是否与获取的预设值存在误差值，在所述输出电压与所述预设值存在误差值时，输出一组与误差值对应的控制信号；所述驱动单元(4)，连接所述控制单元(5)，用于在接收到控制信号时，驱动所述超前桥臂单元(1)和所述滞后桥臂单元(2)中的开关器件互补工作，并驱动超前桥臂单元(1)和所述滞后桥臂单元(2)中的开关器件交错工作。2.根据权利要求1所述的基于数字控制的直流变换器增益调制系统，其特征在于：所述驱动单元(4)包括第一驱动电路(41)和第二驱动电路(42)，所述第一驱动电路(41)和第二驱动电路(42)均连接所述控制单元(5)；所述第一驱动电路(41)，用于驱动所述超前桥臂单元(1)的两个开关器件，使得两个开关器件交替导通；所述第二驱动电路(42)，用于驱动所述滞后桥臂单元(2)的两个开关器件，使得两个开关器件在与所述超前桥臂单元(1)的两个开关器件存在所述相位差值时交替导通。3.根据权利要求2所述的基于数字控制的直流变换器增益调制系统，其特征在于：所述整流单元(3)包括谐振电路(31)、变压器(32)、整流电路(33)和采样电路(34)；所述谐振电路(31)，用于对所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀峰，张学江，周迎锋，
申请(专利权)人：北京动力源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：