开关电源充放电软切换方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种开关电源充放电软切换方法及系统，该方法包括：判断开关电源当前的工作模式；在充电模式和放电模式，控制原边桥式开关组的驱动占空比为预设的第一目标值；在充电模式，控制次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至第二目标值，并控制次边桥式开关组的驱动占空比保持在第二目标值；在放电模式，控制次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至第一目标值，并使得次边桥式开关组的驱动占空比保持在第一目标值；通过上述切换方法，分别为开关电源的充电模式和放电模式配置了两套不同的驱动，从而有效确保开关电源在充电模式和放电模式下的工作效率，而且解决了工作模式切换不连续的问题，有效提升了开关电源工作的稳定性。关电源工作的稳定性。关电源工作的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
开关电源充放电软切换方法及系统


[0001]本专利技术涉及开关电源
，尤其涉及一种基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法及系统。

技术介绍

[0002]由于LLC谐振变换器具有效率高且易于实现能量双向流动的特点，被广泛应用于双向电源中。LLC谐振变换器的同步整流与常规的同步整流不同，在正向工作时，当LLC谐振变换器工作在两个谐振点中的较高谐振点以上时，次边电流为连续状态，工作在较高谐振点时次边电流处于临界状态，工作在较高谐振点以下时次边电流处于断续状态。连续状态下次边开关管驱动可以与原边保持一致，断续状态下次边开关管的占空比必须小于原边，使得电流为零前关闭同步整流，否则会导致电流反灌炸机。
[0003]因此，由于LLC谐振变换器同步整流特殊之处，现有控制策略是，设置次边占空比固定一个小于原边占空比的值，留出足够的余量，保证次边电流为零时提前关闭同步整流。
[0004]但在反向放电工作时，LLC谐振变换器会退化为LC谐振变换器，此情况下原边作为同步整流，次边作为谐振发生器。此反向工作状态下，为确保工作效率，LC谐振变换器的原边驱动与次边驱动又需要配置成两边驱动占空比固定接近50％。
[0005]综上，由于LLC谐振变换器工作在正向状态下和反向状态的驱动配置是不同的，因此在充放电相互切换时驱动的配置也要同步切换。目前的切换方式是硬切换，硬切换不能做到连续、无缝切换，强行连续起来会导致在充放电切换的临界点驱动来回变化，使得系统不稳定。另外一种做法是在正向充电模式改变为反向工作模式时驱动不改变，仍旧使用正向充电模式的驱动，这种做法可以使得充放电切换连续，实现无缝切换，但是由于放电仍旧采用充电的驱动，次边的驱动为固定值且小于50％，不利于放电效率的提升，因为，放电模式下次边占空比应该接近50％比较合适，此时效率较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为解决上述技术问题的不足而提供一种既可以实现充放电状态的连续软切换，也可分别为正向充电工作和反向工作配置不同的驱动以确保工作效率的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法及系统。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法，所述开关电源包括LLC谐振电路、设置于所述LLC谐振电路原边的原边桥式开关组以及设置于所述LLC谐振电路次边的次边桥式开关组，所述开关电源包括充电模式和放电模式，所述开关电源充放电软切换方法包括：
[0008]判断所述开关电源当前的工作模式；
[0009]在所述充电模式和所述放电模式中，控制所述原边桥式开关组的驱动占空比为预设的第一目标值；
[0010]在所述充电模式，判断所述次边桥式开关组的驱动占空比是否达到预设的第二目
标值，所述第二目标值小于所述第一目标值，如果否，则控制所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至所述第二目标值，并控制次边桥式开关组的驱动占空比保持在第二目标值；
[0011]在所述放电模式，判断所述次边桥式开关组的驱动占空比是否达到所述第一目标值，如果否，则控制所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至所述第一目标值，并使得所述次边桥式开关组的驱动占空比保持在所述第一目标值。
[0012]较佳地，在所述充电模式中，所述第二目标值为一变化区间，所述变化区间内的不同大小的占空比与所述次边桥式开关组的工作频率相对应，且，控制所述次边桥式开关组的驱动占空比在所述变化区间内跟随所述次边桥式开关组的工作频率动态变化。
[0013]较佳地，对所述开关电源工作模式的判断方法包括：
[0014]判断当前电流是否大于或等于第一预设电流，如果是，则所述开关电源处于所述充电模式，如果否，则所述开关电源处于所述放电模式。
[0015]较佳地，对所述开关电源工作模式的判断方法还包括：
[0016]如果当前电流小于所述第一预设电流，再次判断当前当前电流是否小于或等于第二预设电流，所述第二预设电流小于所述第一预设电流，如果是，则所述开关电源处于所述放电模式，如果否，则判断所述开关电源保持在当前工作状态。
[0017]较佳地，所述第一目标值为50％，所述变化区间为[35％,41％]。
[0018]本专利技术还公开一种基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换系统，所述开关电源包括LLC谐振电路、设置于所述LLC谐振电路原边的原边桥式开关组以及设置于所述LLC谐振电路次边的次边桥式开关组，所述开关电源包括充电模式和放电模式，所述切换系统包括工作模式判断模块、充电驱动调整模块和放电驱动调整模块；
[0019]所述工作模式判断模块，用于判断所述开关电源当前的工作模式；
[0020]所述充电驱动调整模块，用于在所述充电模式将所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至第二目标值，并控制原边桥式开关组的驱动占空比为预设的第一目标值，所述第二目标值小于所述第一目标值；
[0021]所述放电驱动调整模块，用于在所述放电模式将所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至第二目标值，并控制所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至所述第一目标值，并使得所述次边桥式开关组的驱动占空比保持在所述第一目标值。
[0022]较佳地，在所述充电模式中，所述第二目标值为一变化区间，所述变化区间内的不同大小的占空比与所述次边桥式开关组的工作频率相对应，且，所述充电驱动调整模块控制所述次边桥式开关组的驱动占空比在所述变化区间内跟随所述次边桥式开关组的工作频率动态变化。
[0023]较佳地，所述工作模式判断模块包括第一判断模块和第二判断模块，所述第一判断模块用于判断当前电流是否大于或等于第一预设电流，如果是，则所述开关电源处于所述充电模式，如果否，则所述开关电源处于所述放电模式；所述第二判断模块用于在当前电流小于所述第一预设电流时判断当前当前电流是否小于或等于第二预设电流，所述第二预设电流小于所述第一预设电流，如果是，则所述开关电源处于所述放电模式，如果否，则判断所述开关电源保持在当前工作状态。
[0024]本专利技术还公开另一种开关电源充放电软切换系统，其包括：
[0025]一个或多个处理器；
[0026]存储器；
[0027]以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法的指令。
[0028]本专利技术还公开一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法。
[0029]与现有技术相比，本专利技术开关电源充放电软切换方法，在放电模式，原边桥式开关组和次边桥式开关组的驱动占空比均为固定的第一目标值，在充电模式，原边桥式开关组的驱动占空比为第一目标值，次边桥式开关组为较小的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法，所述开关电源包括LLC谐振电路、设置于所述LLC谐振电路原边的原边桥式开关组以及设置于所述LLC谐振电路次边的次边桥式开关组，所述开关电源包括充电模式和放电模式，其特征在于，所述开关电源充放电软切换方法包括：判断所述开关电源当前的工作模式；在所述充电模式和所述放电模式中，控制所述原边桥式开关组的驱动占空比为预设的第一目标值；在所述充电模式，判断所述次边桥式开关组的驱动占空比是否达到预设的第二目标值，所述第二目标值小于所述第一目标值，如果否，则控制所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至所述第二目标值，并控制次边桥式开关组的驱动占空比保持在第二目标值；在所述放电模式，判断所述次边桥式开关组的驱动占空比是否达到所述第一目标值，如果否，则控制所述次边桥式开关组的驱动占空比以预定速率连续调整至所述第一目标值，并使得所述次边桥式开关组的驱动占空比保持在所述第一目标值。2.根据权利要求1所述的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法，其特征在于，在所述充电模式中，所述第二目标值为一变化区间，所述变化区间内的不同大小的占空比与所述次边桥式开关组的工作频率相对应，且，控制所述次边桥式开关组的驱动占空比在所述变化区间内跟随所述次边桥式开关组的工作频率动态变化。3.根据权利要求1所述的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法，其特征在于，对所述开关电源工作模式的判断方法包括：判断当前电流是否大于或等于第一预设电流，如果是，则所述开关电源处于所述充电模式，如果否，则所述开关电源处于所述放电模式。4.根据权利要求3所述的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法，其特征在于，对所述开关电源工作模式的判断方法还包括：如果当前电流小于所述第一预设电流，再次判断当前当前电流是否小于或等于第二预设电流，所述第二预设电流小于所述第一预设电流，如果是，则所述开关电源处于所述放电模式，如果否，则判断所述开关电源保持在当前工作状态。5.根据权利要求2所述的基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换方法，其特征在于，所述第一目标值为50％，所述变化区间为[35％,41％]。6.一种基于双向LLC谐振变换器的开关电源充放电软切换系统，所述开关电源包括LLC谐振电路、设置于所述LLC谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢泽林，蔡继鹏，吴辉，王守模，
申请(专利权)人：广东恒翼能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：