一种谐振变换器及谐振变换器控制方法技术

本申请公开了一种谐振变换器及谐振变换器控制方法，谐振变换器包括谐振腔、与谐振腔的第一端电连接的第一电路以及与谐振腔的第二端电连接的第二电路；谐振腔包括变压器，变压器与谐振腔电气连接；第一电路包括至少一个一次侧开关，第二电路包括至少一个可控开关，设定一二次侧初始开关频率，根据二次侧初始开关频率控制至少一个可控开关，使得第二电路产生功率，并根据设定的二次侧初始开关频率和反映第二电路的功率的信号调节至少一个可控开关的二次侧开关频率，使得第二电路的二次侧开关频率跟踪第一电路的一次侧开关频率。本发明专利技术通过采样输出电压进行开关频率跟踪和输出电压控制，实现了谐振变换器一、二次侧之间无通信控制。信控制。信控制。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振变换器及谐振变换器控制方法


[0001]本专利技术实施例涉及电力电子变换器
，具体来说涉及一种谐振变换器及谐振变换器控制方法。

技术介绍

[0002]谐振变换器(LLC)应用于固态变压器(SST)，在数据中心、电动汽车充换电站、光伏、储能等直流用电或发电领域具有广阔的应用前景。在上述应用场合，SST的输入为中压交流(MVAC)、输出为低压直流(LVDC)，一般要求输出电压宽范围。并且，SST可包括多相，每相可包括级联的多个功率模块，每个功率模块可包括前级的交流
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直流变换器(AC
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DC)和后级的直流
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直流(DC
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DC)变换器。在SST的DC
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DC变换器中，通过高频变压器绝缘板隔离原边中压侧(即一次侧)和副边低压侧(即二次侧)，但现有的原副边光纤通信连接复杂，操作不便，且随着每相的功率模块数目的增加，后级所需光纤数量增多，由于现有的产品方案对光纤通信的可靠性要求极高，一旦出现通信故障，很容易引起系统停机。此外，LLC仅通过调频调压，难以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振变换器，其特征在于，包括：谐振腔、与所述谐振腔的第一端电连接的第一电路以及与所述谐振腔的第二端电连接的第二电路；所述谐振腔至少包括一个变压器，所述变压器的一次侧绕组与所述谐振腔的第一端电气连接，所述变压器的二次侧绕组与所述谐振腔的第二端电气连接；所述第一电路包括至少一个一次侧开关，所述第二电路包括至少一个可控开关，设定一二次侧初始开关频率，根据所述二次侧初始开关频率控制至少一个所述可控开关，使得所述第二电路产生功率，并根据设定的所述二次侧初始开关频率和反映所述第二电路的功率的信号调节至少一个所述可控开关的二次侧开关频率，使得所述第二电路的所述二次侧开关频率跟踪所述第一电路的一次侧开关频率。2.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，包括一次侧控制模块，所述一次侧控制模块根据所述一次侧开关的频率信号生成所述一次侧开关的驱动信号。3.根据权利要求2所述的谐振变换器，其特征在于，所述一次侧控制模块包括第一载波生成单元和第一PWM生成单元；所述第一载波生成单元根据设定的一次侧初始开关频率，生成一次侧三角载波；所述第一PWM生成单元将所述第一载波生成单元生成的所述一次侧三角载波与设定的占空比进行比较，生成所述一次侧开关的驱动信号，所述一次侧开关的驱动信号的频率为所述一次侧开关频率。4.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，还包括二次侧控制模块，所述二次侧控制模块包括电压比较模块、调节器、频率比较模块、限幅器和第二载波生成模块；所述电压比较模块的输出端经所述调节器连接至所述频率比较模块的输入端，用以将所述第二电路的输出电压与设定的参考输出电压进行比较，输出的第一信号经调节后传送至所述频率比较模块；所述频率比较模块的输出端经所述限幅器连接至所述第二载波生成模块的输入端，用以将所述限幅器输出的信号频率与设定的所述二次侧初始开关频率进行比较，输出的第二信号经限幅后传送至所述第二载波生成模块；所述第二载波生成模块用以基于所述限幅器输出的信号生成所述可控开关的驱动信号，所述驱动信号的频率为所述二次侧开关频率，跟踪所述一次侧开关频率。5.根据权利要求4所述的谐振变换器，其特征在于，所述第二载波生成模块包括第二载波生成单元和第二PWM生成单元；所述第二载波生成单元基于所述限幅器输出的信号频率，生成二次侧三角载波；所述第二PWM生成单元将所述第二载波生成单元生成的所述二次侧三角载波与设定的占空比进行比较，生成所述可控开关的驱动信号。6.根据权利要求4所述的谐振变换器，其特征在于，所述调节器为比例积分调节器。7.根据权利要求4至6中任一项所述的谐振变换器，其特征在于，所述二次侧控制模块被配置为：当所述一次侧开关频率与所述二次侧初始开关频率相同时，所述一次侧开关与所述可控开关同步动作；当所述一次侧开关频率与所述可控开关频率不同时，所述二次侧控制模块的输出电压闭环调节所述可控开关的二次侧开关频率，使所述二次侧开关频率自动跟踪所述一次侧开关频率，并控制至少一个所述可控开关与至少一个所述一次侧开关的相位差实现输出电压稳定。
8.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述一次侧开关包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管和所述第二开关管串联形成第一一次侧桥臂，所述第三开关管和第四开关管串联形成第二一次侧桥臂，所述第一一次侧桥臂和所述第二一次侧桥臂并联，所述第一一次侧桥臂中点和所述第二一次侧桥臂中点分别与所述谐振腔的第一端电气连接。9.根据权利要求8所述的谐振变换器，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管分别为金属氧化物半导体场效应晶体管。10.根据权利要求1所述的谐振变换器，其特征在于，所述可控开关包括第一可控开关管、第二可控开关管、第三可控开关管及第四可控开关管，所述第一可控开关管和所述第二可控开关管串联形成第一二次侧桥臂，所述第三可控开关管和第四可控开关管串联形成第二二次侧桥臂，所述第一二次侧桥臂和所述第二二次侧桥臂并联，所述第一二次侧桥臂中点和所述第二二次侧桥臂中点分别与所述谐振腔的第二端电气连接。11.根据权利要求10所述的谐振变换器，其特征在于，所述第一可控开关管和所述第三可控开关管分别为二极管，所述第二可控开关管和所述第四可控开关管分别为金属氧化物半导体场效应晶体管。12.根据权利要求10所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红，宋柏慧，胡文斐，陆城，吴洪洋，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：