一种变换器及其发波控制方法技术

本申请提供一种变换器及其发波控制方法，在变换器输出的交流电压处于

【技术实现步骤摘要】
一种变换器及其发波控制方法


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种变换器及其发波控制方法
。

技术介绍

[0002]对于副边采用双向开关作为半桥臂进行并网连接的各种变换器，为了控制输出的电压和功率，会对输出端口的交流电压进行采样，但在输出端口与双向开关之间会存在一级或多级滤波电路，因此输出端口的交流电压与双向开关的输出电压之间存在相位差和幅度差，无法依赖检测到的输出端口的交流电压对双向开关的输出电压的极性做准确判断
。
当输出端口的交流电压比较小时，一旦对双向开关的输出电压极性判断错误，可能出现双向开关都关闭或都导通的情况，使电流无续流通路或者副边电路的开关管直通的问题，导致开关管损坏
。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种变换器及其发波控制方法，在发波过程中，可以保证电流续流通路且避免开关管直通的问题
。
[0004]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0005]本申请实施例的第一方面，提供一种变换器，具体可以包括变压器
、
感性器件
、
原边电路
、
副边电路和控制器
。
其中，原边电路连接变压器的原边绕组，原边电路用于将输入的直流电压转换为高频交流矩形波信号
。
副边电路串联感性器件后连接变压器的副边绕组，副边电路用于将高频交流矩形波信号转换为交流电压输出
。
副边电路可以包括半桥电路和滤波电路
。/>半桥电路可以包括桥臂
、
第一电容和第二电容，桥臂包括上半桥臂和下半桥臂，上半桥臂或下半桥臂包括两个续流方向相反的开关管
。
上半桥臂和下半桥臂的连接点通过感性器件与变压器的副边绕组一端连接
。
第一电容和第二电容串联后与桥臂并联设置，且第一电容和第二电容的连接点与变压器的副边绕组另一端连接
。
滤波电路包括与所述桥臂并联的第三电容
。
[0006]本申请实施例提供的上述变换器中的原边电路和副边电路均受控于控制器，控制器用于控制副边电路中各开关管进行发波控制
。
控制器在确定变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值时，可以控制变换器在上半桥臂直通模式和下半桥臂直通模式之间切换
。
其中，上半桥臂直通模式下，感性器件
、
上半桥臂
、
第三电容
、
第二电容和副边绕组形成电流通路；下半桥臂直通模式下，感性器件
、
下半桥臂
、
第三电容
、
第一电容和副边绕组形成电流通路
。
[0007]具体地，控制器在确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，可以先控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，再控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器在上半桥臂直通模式和下半桥臂直通模式之间实现相互切换
。
控制器在确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值或大于设定电流正阈值时，可以依次控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂
中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂的所有开关管导通，以使变换器在上半桥臂直通模式和下半桥臂直通模式之间实现相互切换
。
[0008]本申请实施例提供的上述变换器的控制器在进行发波控制时，可以通过对获取的交流电压的极性和电流极性判断，确保感性器件的电流存在有效续流通道，且避免副边电路中出现开关管直通问题，消除了由于交流电压极性判断不准确引起的开关管损坏的风险
。
[0009]在本申请一些实施例中，变换器的上半桥臂可以包括串联连接的第六开关管和第八开关管，下半桥臂可以包括串联连接的第五开关管和第七开关管
。
其中，第五开关管和第六开关管的续流方向均指向上半桥臂和下半桥臂的连接点，第七开关管和第八开关管的续流方向均指向远离上半桥臂和下半桥臂的连接点
。
[0010]在本申请一些实施例中，第六开关管可以连接于第八开关管和感性器件之间
。
在本申请另一些实施例中，第八开关管也可以连接于第六开关管和感性器件之间
。
[0011]在本申请一些实施例中，第五开关管可以连接于第七开关管和感性器件之间
。
在本申请另一些实施例中，第七开关管也可以连接于第五开关管和感性器件之间
。
[0012]在本申请一些实施例中，在控制器确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，控制器可以先控制处于导通状态的第六开关管和第八开关管同时关断，再控制处于关断状态的第五开关管和第七开关管同时导通，以使变换器从上半桥臂直通模式切换至下半桥臂直通模式
。
[0013]在本申请一些实施例中，在控制器确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，控制器可以先控制处于导通状态的第五开关管和第七开关管同时关断，再控制处于关断状态的第六开关管和第八开关管同时导通，以使变换器从下半桥臂直通模式切换至上半桥臂直通模式
。
[0014]在本申请一些实施例中，在控制器确定流经感性器件的电流大于设定电流正阈值时，控制器可以依次控制处于导通状态的第八开关管关断，控制处于关断状态的第五开关管导通，控制处于导通状态的第六开关管关断，控制处于关断状态的第七开关管导通，以使变换器从上半桥臂直通模式切换至下半桥臂直通模式
。
[0015]在本申请一些实施例中，在控制器确定流经感性器件的电流大于设定电流正阈值时，控制器可以依次控制处于导通状态的第七开关管关断，控制处于关断状态的第六开关管导通，控制处于导通状态的第五开关管关断，控制处于关断状态的第八开关管导通，以使变换器从下半桥臂直通模式切换至上半桥臂直通模式
。
[0016]在本申请一些实施例中，在控制器确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值时，控制器可以依次控制处于导通状态的第六开关管关断，控制处于关断状态的第七开关管导通，控制处于导通状态的第八开关管关断，控制处于关断状态的第五开关管导通，以使变换器从上半桥臂直通模式切换至下半桥臂直通模式
。
[0017]在本申请一些实施例中，在控制器确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值时，控制器可以依次控制处于导通状态的第五开关管关断，控制处于关断状态的第八开关管导通，控制处于导通状态的第七开关管关断，控制处于关断状态的第六开关管导通，以使
变换器从下半桥臂直通模式切换至上半桥臂直通模式
。
[0018]在本申请实施例中，控制器需要保证在每次控制开关管改变通断状态的切换动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种变换器，其特征在于，包括：变压器
、
感性器件
、
原边电路
、
副边电路及控制器；所述原边电路与所述变压器的原边绕组连接，所述副边电路串联所述感性器件后与所述变压器的副边绕组连接；所述副边电路包括半桥电路，所述半桥电路包括桥臂
、
第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联后与所述桥臂并联，所述桥臂包括上半桥臂和下半桥臂，所述上半桥臂或下半桥臂包括两个续流方向相反的开关管，所述上半桥臂和所述下半桥臂的连接点通过所述感性器件与所述变压器的副边绕组一端连接，所述第一电容和所述第二电容的连接点与所述变压器的副边绕组另一端连接，所述副边电路包括还包括第三电容，所述第三电容与所述桥臂并联；所述控制器用于，响应于所述变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值，控制所述变换器在上半桥臂直通模式和下半桥臂直通模式间切换，所述上半桥臂直通模式下，所述感性器件
、
所述上半桥臂
、
所述第三电容
、
所述第二电容和所述副边绕组形成电流通路，所述下半桥臂直通模式下，所述感性器件
、
所述下半桥臂
、
所述第三电容
、
所述第一电容和所述副边绕组形成电流通路；响应于流经所述感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值，先控制处于直通的所述上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，再控制处于截止的所述上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，以使所述变换器在上半桥臂直通模式和下半桥臂直通模式之间实现相互切换；或，响应于流经所述感性器件的电流小于所述设定电流负阈值或大于所述设定电流正阈值，依次控制处于直通的所述上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的所述上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的所述上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，控制处于截止的所述上半桥臂或下半桥臂的所有开关管导通，以使所述变换器在上半桥臂直通模式和下半桥臂直通模式之间实现相互切换
。2.
如权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述上半桥臂包括串联连接的第六开关管和第八开关管，所述下半桥臂包括串联连接的第五开关管和第七开关管；其中，所述第五开关管和所述第六开关管的续流方向均指向所述上半桥臂和所述下半桥臂的连接点，所述第七开关管和所述第八开关管的续流方向均指向远离所述上半桥臂和所述下半桥臂的连接点
。3.
如权利要求2所述的变换器，其特征在于，所述第六开关管连接于所述第八开关管和所述感性器件之间，或，所述第八开关管连接于所述第六开关管和所述感性器件之间；所述第五开关管连接于所述第七开关管和所述感性器件之间，或，所述第七开关管连接于所述第五开关管和所述感性器件之间
。4.
如权利要求2或3所述的变换器，其特征在于，响应于流经所述感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值；所述控制器用于先控制处于导通状态的所述第六开关管和所述第八开关管同时关断，再控制处于关断状态的所述第五开关管和所述第七开关管同时导通
。5.
如权利要求2或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛竹，胡耀威，赵钧，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：