谐振变换器及其控制方法、装置、电源设备制造方法及图纸

技术编号:33700545 阅读:32 留言:0更新日期:2022-06-06 08:08
本申请适用于电子电路技术领域,提供了一种谐振变换器及其控制方法、装置、电源设备,其中的开关电路包括全桥开关单元和半桥辅助开关单元,变压电路包括第一变压器和第二变压器;全桥开关单元的第一输出端和第二输出端分别连接变压电路的第一输入端和第二输入端,半桥辅助开关单元的输出端连接变压电路的第三输入端,第一变压器和第二变压器的原边线圈的同名端分别为变压电路的第一输入端和第三输入端,第一变压器的原边线圈的异名端与第二变压器的原边线圈的异名端共接作为变压电路的第二输入端;控制装置用于基于与目标增益对应的目标开关控制策略对开关电路进行通断控制,使开关管在导通和关断时均实现软开关,且可用于宽输出电压范围场景。于宽输出电压范围场景。于宽输出电压范围场景。

【技术实现步骤摘要】
谐振变换器及其控制方法、装置、电源设备


[0001]本申请属于电子电路
,尤其涉及一种谐振变换器及其控制方法、装置、电源设备。

技术介绍

[0002]谐振变换器是一种通过调节开关频率来实现输出电压调节的电压转换器件。传统的谐振变换器可以通过调节开关电路中开关管的通断时长,使开关管实现零电压开关(zero voltage switch,ZVS)功能。然而,传统的谐振变换器仅能实现ZVS功能,无法实现零电流开关(zero current switch)功能,导致开关管存在很大的关断损耗,整体上降低了谐振变换器的电能转换效率。
[0003]为了提高谐振变换器的电能转换效率,传统方式是将谐振变换器的开关频率固定在谐振电路的谐振频率附近,或者增大变压器的励磁电感的感抗,让开关管工作在接近零电压零电流开关(zero voltage zero current switch,ZVZCS)状态,然而,若将谐振变换器的开关频率固定在谐振频率附近,则无法实现谐振变换器的增益的调节,从而无法调节谐振变换器的输出电压,导致谐振变换器无法应用于宽输出电压范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振变换器,包括依次设置在所述谐振变换器的输入端与输出端之间的开关电路、谐振电路、变压电路及整流输出电路,所述开关电路连接所述谐振变换器的控制装置;其特征在于,所述开关电路包括全桥开关单元和半桥辅助开关单元;所述变压电路包括第一变压器和第二变压器;所述全桥开关单元的第一输入端和所述半桥辅助开关单元的第一输入端共接于直流电源的正极,所述全桥开关单元的第二输入端和所述半桥辅助开关单元的第二输入端共接于所述直流电源的负极,所述全桥开关单元的第一输出端通过所述谐振电路连接至所述变压电路的第一输入端,所述全桥开关单元的第二输出端连接所述变压电路的第二输入端,所述半桥辅助开关单元的输出端连接所述变压电路的第三输入端;所述第一变压器的原边线圈的同名端为所述变压电路的第一输入端,所述第一变压器的原边线圈的异名端与所述第二变压器的原边线圈的异名端共接并作为所述变压电路的第二输入端,所述第二变压器的原边线圈的同名端为所述变压电路的第三输入端,所述第一变压器的副边线圈的同名端连接所述整流输出电路的第一输入端,所述第一变压器的副边线圈的异名端连接所述第二变压器的副边线圈的同名端,所述第二变压器的副边线圈的异名端连接所述整流输出电路的第二输入端;所述整流输出电路的输出端用于连接负载;所述控制装置用于基于与目标增益对应的目标开关控制策略,对所述全桥开关单元和所述半桥辅助开关单元进行通断控制,以使所述开关电路中的开关管在导通和关断时均实现软开关功能。2.根据权利要求1所述的谐振变换器,其特征在于,所述全桥开关单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管;所述第一开关管的第一导通端和所述第三开关管的第一导通端共接并作为所述全桥开关单元的第一输入端,所述第二开关管的第二导通端和所述第四开关管的第二导通端共接并作为所述全桥开关单元的第二输入端,所述第三开关管的第二导通端和所述第四开关管的第一导通端共接并作为所述全桥开关单元的第一输出端,所述第一开关管的第二导通端和所述第二开关管的第一导通端共接并作为所述全桥开关单元的第二输出端,所述第一开关管的受控端、所述第二开关管的受控端、所述第三开关管的受控端及所述第四开关管的受控端均连接所述控制装置。3.根据权利要求1所述的谐振变换器,其特征在于,所述半桥辅助开关单元包括第五开关管和第六开关管;所述第五开关管的第一导通端作为所述半桥辅助开关单元的第一输入端,所述第六开关管的第二导通端作为所述半桥辅助开关单元的第二输入端,所述第五开关管的第二导通端与所述第六开关管的第一导通端共接并作为所述半桥辅助开关单元的输出端,所述第五开关管的受控端和所述第六开关管的受控端均连接所述控制装置。4.一种谐振变换器的控制方法,应用于如权利要求1至3任一项所述的谐振变换器,其特征在于,所述控制方法包括:确定期望的目标增益;确定与所述目标增益对应的目标开关控制策略,并基于所述目标开关控制策略对所述全桥开关单元和所述半桥辅助开关单元进行通断控制。5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述确定与所述目标增益对应的目标
开关控制策略,并基于所述目标开关控制策略对所述全桥开关单元和所述半桥辅助开关单元进行通断控制,包括:若所述目标增益大于第一增益阈值且小于或等于1,则基于第一预设占空比控制所述全桥开关单元中的第一开关组和第二开关组交替导通,以及基于第二预设占空比控制所述半桥辅助开关单元中的第六开关管和第五开关管交替导通;并基于所述目标增益以...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨帅东伟盛琳
申请(专利权)人:茂睿芯深圳科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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