本发明专利技术提出一种电源变换装置及系统，涉及电源领域，通过提供控制单元，接收表征电源变换器状态的第一采样信号和第二采样信号，被配置为：根据第一采样信号产生第一开关驱动信号，根据第二采样信号得到一导通时刻移相角和一关断时刻移相角，将第一开关驱动信号的导通时刻向后延迟导通时刻移相角，将关断时刻向后延迟关断时刻移相角后，得到第二开关驱动信号，其中，在电源变换器的增益大于等于1时，导通时刻移相角与关断时刻移相角相等，且在二次侧开关单元内的开关管导通期间，二次侧开关单元内的电流反向，同时变压器二次侧绕组所承受的电压反向，形成反压，从而可提高电源变换器的输出电压范围，且EMI特性好，效率高，控制简单。单。单。
【技术实现步骤摘要】
电源变换装置及系统
[0001]本专利技术涉及电源领域，尤其是电源变换装置及系统。
技术介绍
[0002]高频隔离DC
‑
DC变换器在很多应用场合得到广泛应用，比如服务器电源和和车载充电机。
[0003]小型化和高频化是电源变换器发展的趋势，但是开关频率的升高导致开关管的开关损耗变大，导致电源变换器效率低。谐振变换器由于可以实现零电压开通或零电流关断从而可以提高电源变换器效率，因而得到广泛应用。通常，谐振变换器通过频率调制和移相调制技术来稳定输出电压，以及提高变换器效率。
[0004]在实际应用的很多场合，如对于车载充电机，在电池充电过程中电池电压会在很大范围内变化，因此也希望高频隔离DC
‑
DC变换器可以实现宽输出电压范围，同时还希望可以实现全负载范围内的高效率。
[0005]然而，目前的高频隔离DC
‑
DC变换器及其控制方案无法同时实现宽输出电压范围和高效率，或者控制极其复杂，可靠性差。
技术实现思路
[0006]本申请提出一种电源变换装置，包括：电源变换装置，其特征在于，包括：电源变换器，包括：谐振电路，包括变压器和谐振单元，变压器包括一次侧绕组和二次侧绕组；一次侧开关单元，包括至少一个开关管，所述一次侧开关单元连接在所述一次侧绕组的两端，所述一次侧开关单元的两端形成第一电压；二次侧开关单元，包括至少一个开关管，所述二次侧开关单元连接在所述二次侧绕组的两端，所述二次侧开关单元的两端形成第二电压，其中所述谐振单元连接在一次侧绕组的任一端与所述一次侧开关单元之间或连接在二次侧绕组的任一端与所述二次侧开关单元之间；控制单元，接收表征电源变换器状态的第一采样信号和表征电源变换器状态的第二采样信号，被配置为：根据所述第一采样信号产生用于控制所述一次侧开关单元内的开关管导通或关断的第一开关驱动信号，根据所述第二采样信号得到一导通时刻移相角和一关断时刻移相角，并且将所述第一开关驱动信号的导通时刻向后延迟所述导通时刻移相角，将所述第一开关驱动信号的关断时刻向后延迟所述关断时刻移相角后，得到用于控制所述二次侧开关单元内的开关管导通或关断的第二开关驱动信号，其中，在电源变换器的增益大于等于1时，所述导通时刻移相角与所述关断时刻移相角相等，且选择的所述导通时刻移相角和所述关断时刻移相角使得在所述二次侧开关单元内的开关管导通期间，所述二次侧开关单元内的电流反向，同时使变压器二次侧绕组所承受的电压反向，形成反压。
[0007]更进一步的，所述控制单元包括：频率控制模块，接收所述第一采样信号和一参考信号，用于根据所述第一采样信号和所述参考信号产生第一频率信号；第一驱动模块，接收所述第一频率信号，产生所述第一开关驱动信号；移相控制模块，接收所述第一频率信号和
所述第二采样信号，并且根据所述第二采样信号得到所述导通时刻移相角和所述关断时刻移相角，将所述第一开关驱动信号的导通时刻向后延迟所述导通时刻移相角，所述第一开关驱动信号的关断时刻向后延迟所述关断时刻移相角后，得到第二频率信号；第二驱动模块，接收所述第二频率信号，产生所述第二开关驱动信号。更进一步的，在所述关断时刻移相角期间，所述二次侧开关单元内的电流反向。
[0008]更进一步的，所述二次侧开关单元内的开关管为低压Si开关器件、SiC开关器件或GaN开关器件，在电源变换器的增益小于1时，所述导通时刻移相角大于所述关断时刻移相角。
[0009]更进一步的，在所述导通时刻移相角期间内，所述二次侧开关单元内的电流反向。
[0010]更进一步的，在所述关断时刻移相角期间内，所述二次侧开关单元内的电流方向不变。
[0011]更进一步的，所述二次侧开关单元内的开关管为低压Si开关器件、SiC开关器件或GaN开关器件，在电源变换器的增益小于1时，所述导通时刻移相角大于所述关断时刻移相角，并且所述关断时刻移相角等于零。
[0012]更进一步的，在所述导通时刻移相角期间内，所述二次侧开关单元内的电流反向。
[0013]更进一步的，所述二次侧开关单元内的开关管为高压Si开关器件，在电源变换器的增益小于1时，所述二次侧开关单元内的开关管关断。
[0014]更进一步的，所述第二采样信号包括输入电压、输出电压和负载电流，在电源变换器的增益大于等于1时，所述导通时刻移相角和所述关断时刻移相角随输出电压增大和负载电流增大而增大。
[0015]更进一步的，所述第二采样信号包括输入电压、输出电压和负载电流，在电源变换器的增益小于1时，所述导通时刻移相角和所述关断时刻移相角随输出电压减小和负载电流增大而增大。
[0016]更进一步的，所述一次侧开关单元包括开关管Q11和开关管Q12串联连接形成的第一桥臂，以及开关管Q21和开关管Q22串联连接形成的第二桥臂，所述二次侧开关单元包括开关管Q31和开关管Q32串联连接形成的第一桥臂，以及开关管Q41和开关管Q42串联连接形成的第二桥臂，其中所述第一开关驱动信号控制使得开关管Q11和开关管Q22同时导通，并且同时关断，开关管Q12和开关管Q21同时导通，并且同时关断，所述第二开关驱动信号控制使得开关管Q31和开关管Q42同时导通，并且同时关断，开关管Q32和开关管Q41同时导通，并且同时关断，开关管Q31和开关管Q42的导通时刻相对于开关管Q12和开关管Q21的导通时刻延迟所述导通时刻移相角，开关管Q31和开关管Q42的关断时刻相对于开关管Q12和开关管Q21的关断时刻延迟所述关断时刻移相角，开关管Q32和开关管Q41的导通时刻相对于开关管Q11和开关管Q22的导通时刻延迟所述导通时刻移相角，开关管Q32和开关管Q41的关断时刻相对于开关管Q11和开关管Q22的关断时刻延迟所述关断时刻移相角。
[0017]更进一步的，一次侧开关单元包括开关管Q11和开关管Q12串联连接形成的第一桥臂，二次侧开关单元包括开关管Q31和开关管Q32串联连接形成的第一桥臂，其中开关管Q31的导通时刻相对于开关管Q12的导通时刻延迟所述导通时刻移相角，开关管Q31的关断时刻相对于开关管Q12的关断时刻延迟所述关断时刻移相角，开关管Q32的导通时刻相对于开关管Q11的导通时刻延迟所述导通时刻移相角，开关管Q32的关断时刻相对于开关管Q11的关
断时刻延迟所述关断时刻移相角。
[0018]本申请还提供一种电源变换系统，包括：上述的电源变换装置。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例的电源变换装置示意图。
[0020]图2为本专利技术另一实施例的电源变换装置示意图。
[0021]图3为本专利技术一实施例的在电源变换器的增益大于等于1时的控制原理波形示意图。
[0022]图4为本专利技术另一实施例的电源变换装置示意图。
[0023]图5为本专利技术一实施例的在二次侧开关单元内的开关管为低压开关器件，电源变换器的增益小于1时的控制原理波形示意图。
[0024]图6为本专利技术另一实施例的在二次侧开关单元内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电源变换装置，其特征在于，包括：电源变换器，包括：谐振电路，包括变压器和谐振单元，变压器包括一次侧绕组和二次侧绕组；一次侧开关单元，包括至少一个开关管，所述一次侧开关单元连接在所述一次侧绕组的两端，所述一次侧开关单元的两端形成第一电压；二次侧开关单元，包括至少一个开关管，所述二次侧开关单元连接在所述二次侧绕组的两端，所述二次侧开关单元的两端形成第二电压，其中所述谐振单元连接在一次侧绕组的任一端与所述一次侧开关单元之间或连接在二次侧绕组的任一端与所述二次侧开关单元之间；控制单元，接收表征电源变换器状态的第一采样信号和表征电源变换器状态的第二采样信号，被配置为：根据所述第一采样信号产生用于控制所述一次侧开关单元内的开关管导通或关断的第一开关驱动信号，根据所述第二采样信号得到一导通时刻移相角和一关断时刻移相角，并且将所述第一开关驱动信号的导通时刻向后延迟所述导通时刻移相角，将所述第一开关驱动信号的关断时刻向后延迟所述关断时刻移相角后，得到用于控制所述二次侧开关单元内的开关管导通或关断的第二开关驱动信号，其中，在电源变换器的增益大于等于1时，所述导通时刻移相角与所述关断时刻移相角相等，且选择的所述导通时刻移相角和所述关断时刻移相角使得在所述二次侧开关单元内的开关管导通期间，所述二次侧开关单元内的电流反向，同时使变压器二次侧绕组所承受的电压反向，形成反压。2.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述控制单元包括：频率控制模块，接收所述第一采样信号和一参考信号，用于根据所述第一采样信号和所述参考信号产生第一频率信号；第一驱动模块，接收所述第一频率信号，产生所述第一开关驱动信号；移相控制模块，接收所述第一频率信号和所述第二采样信号，并且根据所述第二采样信号得到所述导通时刻移相角和所述关断时刻移相角，将所述第一开关驱动信号的导通时刻向后延迟所述导通时刻移相角，所述第一开关驱动信号的关断时刻向后延迟所述关断时刻移相角后，得到第二频率信号；第二驱动模块，接收所述第二频率信号，产生所述第二开关驱动信号。3.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，在所述关断时刻移相角期间，所述二次侧开关单元内的电流反向。4.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述二次侧开关单元内的开关管为低压Si开关器件、SiC开关器件或GaN开关器件，在电源变换器的增益小于1时，所述导通时刻移相角大于所述关断时刻移相角。5.根据权利要求4所述的电源变换装置，其特征在于，在所述导通时刻移相角期间内，所述二次侧开关单元内的电流反向。6.根据权利要求4所述的电源变换装置，其特征在于，在所述关断时刻移相角期间内，所述二次侧开关单元内的电流方向不变。7.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述二次侧开关单元内的开关管为低压Si开关器件、SiC开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝世强，平定钢，
申请(专利权)人：浙江富特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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