转换器的控制装置和控制方法制造方法及图纸

本公开涉及一种转换器的控制装置，包括：转换器，包括被配置为连接到输入端并且构成具有多个桥臂的桥式电路的多个开关元件，其中转换器的拓扑可切换为全桥型拓扑或半桥型拓扑，并且谐振电容器连接到各个桥臂之间的中点；以及控制器，被配置为通过基于转换器的负载电流控制谐振电容器是否被激活，将转换器的拓扑切换为全桥型或半桥型。换为全桥型或半桥型。换为全桥型或半桥型。

【技术实现步骤摘要】
转换器的控制装置和控制方法


[0001]本专利技术涉及一种转换器的控制装置和控制方法。

技术介绍

[0002]LLC谐振转换器的特性由谐振频率确定，谐振频率由形成变压器周边的谐振回路的两个电感器和一个电容器确定。由于LLC谐振转换器利用由两个电感器和一个电容器产生的谐振电流，它的优点是大大降低了开关损耗和二极管损耗。作为这样的LLC谐振转换器，广泛使用全桥(FB)型LLC转换器结构。
[0003]另一方面，由于现有技术的FB型LLC转换器在低负载下可以实现零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)，因此具有良好的效率，但是由于在高负载下电流纹波增加，效率降低。另外，还有一个问题是，由于链路电容器的最小/最大电压、大电流电池的电压范围和充电电流以及由于微控制器单元(MCU)内存限制，转换器的最大开关频率等限制，FB型LLC转换器无法以最佳的开关频率操作。
[0004]
技术介绍
部分所描述的事项仅用于提高对本专利技术背景的理解，而不应被视为承认它们对应于本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术涉及一种转换器的控制装置和控制方法。特定实施例涉及一种转换器的控制装置和控制方法，其检测转换器的负载电流，并基于检测到的电流来控制谐振电容器是否被激活，并且在低负载下将拓扑切换为半桥(HB)型LLC转换器，在高负载下切换为移相全桥(PSFB)型转换器，从而提高电力转换效率。
[0006]因此，本专利技术的实施例着眼于现有技术中的问题，并且本专利技术的实施例提供一种转换器的控制装置和控制方法，其检测转换器的负载电流，并基于检测到的电流来控制谐振电容器是否被激活，并且在低负载下将拓扑切换为半桥(HB)型LLC转换器，在高负载下切换为移相全桥(PSFB)型转换器，从而提高电力转换效率。
[0007]本专利技术的实施例不限于解决如上所述的技术问题，并且可以从以下描述中导出另一个技术问题。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，提供一种转换器的控制装置，其包括：转换器，包括被配置为连接到输入端并且构成具有多个桥臂的桥式电路的多个开关元件，转换器可以被转换为全桥型拓扑或半桥型拓扑，并且连接到谐振电容器，谐振电容器连接到连接在各个桥臂之间的中点；以及控制器，通过基于转换器的负载电流控制谐振电容器是否被激活，将转换器的拓扑转换为全桥型或半桥型。
[0009]控制器可以通过基于转换器的负载电流值来控制多个开关元件的导通或断开来改变转换器的拓扑。
[0010]控制器可以通过基于设置在转换器的负载侧的电流传感器检测到的转换器的负载电流值控制多个开关元件的导通或断开，来切换转换器的拓扑。
[0011]控制器可以被配置为当设置在转换器的负载侧的电流传感器检测到的转换器的负载电流值在预定的低电流区间内时控制以激活谐振电容器。
[0012]控制器可以被配置为当设置在转换器的负载侧的电流传感器检测到的转换器的负载电流值在预定的高电流区间内时控制以停用谐振电容器。
[0013]多个开关元件可以包括串联连接在输入端的第一桥臂上的第一开关和第三开关以及串联连接在输入端的第二桥臂上的第二开关和第四开关。转换器可以包括谐振电容器，谐振电容器的一端连接到第一开关和第三开关之间的第一桥臂，另一端连接到第二开关和第四开关之间的第二桥臂，并且谐振电容器可以进一步包括与谐振电容器并联连接的控制开关。
[0014]控制器可以被配置为通过基于转换器的负载电流控制控制开关的操作来控制谐振电容器是否被激活。
[0015]控制开关的一端可以连接到第二开关和第四开关之间的第二桥臂，另一端连接到第一开关和第三开关之间的第一桥臂，并且控制开关可以根据控制器的控制导通或断开来控制谐振电容器是否被激活。
[0016]控制器可以被配置为当控制开关被控制以导通时控制以停用谐振电容器，并且当控制开关被控制以断开时控制以激活谐振电容器。
[0017]根据另一实施例的一种用于控制转换器的方法包括以下步骤：检测包括桥式电路的转换器的负载电流；以及通过基于检测到的转换器的负载电流控制连接在构成桥式电路的第一桥臂和第二桥臂之间的谐振电容器是否被激活，来切换转换器的拓扑。
[0018]转换器的拓扑可以具有全桥型或半桥型。
[0019]切换转换器的拓扑的步骤可以通过控制设置在转换器的输入端处的多个开关的导通或断开来执行。
[0020]在切换转换器的拓扑的步骤中，当检测到的转换器的负载电流值在预定的低电流区间内时，转换器的拓扑可以被切换为半桥型。
[0021]在切换转换器的拓扑的步骤中，当检测到的转换器的负载电流值在预定的高电流区间内时，转换器的拓扑可以被切换为全桥型。
[0022]在切换转换器的拓扑的步骤中，可以基于转换器的负载电流控制与谐振电容器并联连接的控制开关的操作来控制谐振电容器是否被激活。
[0023]通过检测转换器的负载电流并基于检测到的电流控制谐振电容器是否被激活，在低负载下将拓扑切换为半桥(HB)型LLC转换器，并且在高负载下切换为移相全桥(PSFB)型转换器，从而具有提高电力转换效率的技术效果。
[0024]本专利技术的实施方式不限于上述技术效果，还可以从以下的描述中得到其它的技术效果。
附图说明
[0025]图1是根据本专利技术的实施例的转换器的控制装置的框图。
[0026]图2A和图2B是示出根据现有技术的PSFB转换器和半桥(HB)型LLC谐振转换器的视图。
[0027]图3是示出根据本专利技术的实施例的转换器的视图。
[0028]图4和图5是示出图3所示的转换器的操作的示例的视图。
[0029]图6是根据本专利技术的另一实施例的转换器的控制方法的流程图。
[0030]可以结合附图利用以下参考标识符来描述所描述的本专利技术实施例的特征。
[0031]C：控制器
[0032]I：电流传感器
[0033]RC：谐振电容器
[0034]P：转换器
具体实施方式
[0035]本说明书或申请中所公开的本专利技术实施例的具体结构或功能描述仅是为了描述本专利技术实施例的目的而说明，并且根据本专利技术的实施例可以实施为各种形式，不应被解释为限于本说明书或申请中描述的实施例。在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的实施例。
[0036]本专利技术涉及一种转换器的控制装置和控制方法，该转换器的控制装置和控制方法检测转换器的负载电流，并基于检测到的电流，在低负载下将拓扑切换为半桥(Half Bridge,HB)型LLC转换器，在高负载下将拓扑切换为移相全桥(Phase Shift Full Bridge,PSFB)型转换器，因此提高了电力转换效率。在下文中，它们可以分别简称为“转换器的控制装置”和“转换器的控制方法”。
[0037]图1是根据本专利技术的实施例的转换器的控制装置的框图，图2A和图2B是示出根据现有技术的PSFB转换器和半桥(HB)型LLC谐振转换器的视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转换器的控制装置，包括：转换器，包括多个开关元件，所述多个开关元件连接到输入端并且构成具有多个桥臂的桥式电路，其中所述转换器的拓扑可切换为全桥型拓扑或半桥型拓扑，并且谐振电容器连接到各个桥臂之间的中点；以及控制器，被配置为通过基于所述转换器的负载电流控制所述谐振电容器是否被激活，将所述转换器的拓扑切换为所述全桥型或所述半桥型。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为通过基于所述转换器的负载电流值控制所述多个开关元件的导通或断开，来切换所述转换器的拓扑。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制器被配置为通过基于设置在所述转换器的负载侧的电流传感器检测到的所述转换器的负载电流值控制所述多个开关元件的导通或断开，来切换所述转换器的拓扑。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述控制器被配置为响应于设置在所述转换器的负载侧的所述电流传感器检测到的所述转换器的负载电流值在预定的低电流区间内，来控制以激活所述谐振电容器。5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述控制器被配置为响应于设置在所述转换器的负载侧的所述电流传感器检测到的所述转换器的负载电流值在预定的高电流区间内，来控制以停用所述谐振电容器。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个开关元件包括串联连接在所述输入端的第一桥臂上的第一开关和第三开关，以及串联连接在所述输入端的第二桥臂上的第二开关和第四开关；所述转换器包括所述谐振电容器，所述谐振电容器的第一端连接到所述第一开关和所述第三开关之间的所述第一桥臂，第二端连接到所述第二开关和所述第四开关之间的所述第二桥臂；并且所述谐振电容器进一步包括与所述谐振电容器并联连接的控制开关。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述控制器被配置为通过基于所述转换器的负载电流控制所述控制开关的操作，来控制所述谐振电容器是否被激活。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制开关的第一端连接到所述第二开关和所述第四开关之间的所述第二桥臂，所述控制开关的第二端连接到所述第一开关和所述第三开关之间的所述第一桥臂，并且所述控制开关被配置为根据所述控制器的控制导通或断开来控制所述谐振电容器是否被激活。9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制器被配置为响应于所述控制开关被控制以导通来控制以停用所述谐振电容器，并响应于所述控制开关被控制以断开来控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岱雨，河泰宗，姜炳求，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：