【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电学控制领域，具体涉及一种原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法。
技术介绍
1、在原付边隔离dc-dc变换器应用中，随着输出功率增加，在单相(或者单通道)正激式电路电路中，各功率器件对应的电压电流应力也相应增加，尤其当其功率电路的输出电感电流是工作在临界断续条件下，对应输出电感峰值电流将是输出平均电流的2倍；对应的纹波电流将是自0到峰值电流。如果采用n相错位控制，对应的纹波将大大减少，如图1所示：例如采用4相错位控制，对应的输出纹波电流是小于单相临界断续电流纹波的四分之一。采用n相错位控制的功率电路将增加各有源功率开关和无源元件数目为n倍；同时由于原付边隔离要求，原付边的信号传输通道的成本比较高；如果对n相控制需要n条原付边的信号传输通道，这将大大增加这n相控制实现成本和复杂性；这也是通常n相错位控制是仅仅用于非隔离dc-dc变换器的原因。
2、对隔离单相输出电源而言，从无源元件看，随着输出功率增加，正激式隔离变压器和输出电感的尺寸增加，制造成本增加；由于无源元件的尺寸增加，使得电源的空间利用率下降。而采用n相错位控制，每相功率通道所传输的功率是总功率的n分之一，对应的无源元件的尺寸将是单相输出的无源元件的尺寸n分之一，将提高电源的空间利用率。随着输出功率增加，在有源功率开关和无源元件产生损耗的热点温度增加；对隔离单相输出电源而言，由于单相输出，对应的热点是集中的；对n相错位控制，每一功率通道所传输的功率是总功率的n分之一，对应的热点将是分散的，这将减小热点的温度；这对增加输出功率而言，减小热点
3、当输出电感电流工作在临界断续或断续下，对应的开关周期是随输入输出电压，输出电流以及输出电感值大小变化，也就是说输出电感电流自零增加到峰值再自峰值衰减到零的开关周期是随输入输出电压，输出电流以及输出电感值大小而可变的。而n相错位控制是要求各相输出电感电流出现时刻是严格按照同一个开关周期的n等分时刻出现；显然要使得各相电感电流能够严格按照同一个开关周期的n等分时刻出现的必要条件是各相输出电感电流的重复周期相同。同时考虑到大批量生产中各相输出电感值有+-20％误差分布因素，必需有合适的控制来保证各相中电感电流对应开关周期相等。
4、在有隔离要求的单通道输出的电源方案中，如果要求其输出电感电流工作在临界断续或断续，如果这输出电感是在付边，就需要付边与原边通讯，告知原边这输出电感电流何时衰减到零了，并且还需要告知原边何时开始下一开关周期以及原边控制的输出电感电流是否合适。由于要传递这三方面的信息，常用的光耦由于其响应速度限制而无法胜任；需要一合适的通讯电路来实时传输这三方面信息。这合适的通讯电路有多种实现方案不在本专利技术讨论。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种隔离dc-dc变换器的n相错位控制方案。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法：包括主导a单相功率通道与n-1相辅助功率通道；n相原付边的隔离反馈通讯是仅仅通过主导a单相功率通道的原付边的隔离反馈通讯完成；n相电感电流临界断续和断续的错位控制可以实施的控制条件是n相各电感电流自零到达各自的峰值持续的时间tonn相同。
3、作为本专利技术的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法的改进：主导单相功率通道为a相，n-1相辅助功率通道为之一为i相；
4、主导a单相功率通道的电感电流ila自零到达其峰值δia持续的时间tona与i相辅助功率通道的各电感电流ili自零到达各自的峰值δii持续的时间toni相同，即tona＝toni。
5、作为本专利技术的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法的进一步改进：
6、正激式n相错位控制功率电路包括原边控制模块、隔离通讯模块、付边控制模块、主导a单相功率通道以及若干个并联的功率通道ⅰ(ⅰ代表b～n中的任一)；
7、原边控制模块上设有相应的输出dra和drⅰ，所述drⅰ包括drb、…、drn(即，drⅰ代表drb、…、drn中的任一)；
8、原边控制模块上设有对应原边电流检测输入端vcspa和vcspⅰ，所述vcspⅰ包括vcspb、…、vcspn(即，vcspⅰ代表vcspb、…、vcspn中的任一)；
9、付边控制模块设有相应的输出dra1和dri1，所述dri1包括drb1、…、drn1(即，dri1代表drb1、…、drn1中的任一)；
10、付边控制模块设有相应的dra2和dri2，所述dri2包括drb2、…、drn2(即，dri2代表drb2、…、drn2中的任一)；
11、就主导a单相功率通道而言，包括原边功率开关qa、付边功率开关mosa1、付边功率开关mosa2、原边绕组npa、付边绕组nsa、以及原边电流检测电压电路，对应输出电压是vcspa；原边功率开关qa的栅极与原边控制模块上的输出dra相连，原边功率开关qa的漏极与原边绕组npa的非同名端相连；原边功率开关qa的源极经电流检测电路入地；原边电压源vin的一端与原边绕组npa的同名端相连；另一端接地；原边电压源vin与原边控制模块的连接是提供原边电压的反馈；付边功率开关mosa1的栅极与付边控制模块上的输出dra1相连，付边功率开关mosa1的漏极与付边绕组nsa的非同名端相连；付边功率开关mosa1的源极与付边地相连；付边功率开关mosa2的栅极与付边控制模块上的输出dra2相连，付边功率开关mosa2的漏极与付边绕组nsa的同名端以及电感la的一端相连；付边功率开关mosa2的源极与付边地相连；电感la的另一端与付边电压vo相连；付边电压vo与付边控制模块的连接是为提供输出电压vo的反馈；
12、就并联的功率通道ⅰ(ⅰ代表b～n中的任一)而言，其连接关系等同于主导a单相功率通道。
13、说明：ⅰ代表b～n的任一。以i相原边功率开关qi为例，代表i相原边功率开关qb～原边功率开关qn中的任一。即，输出dri为drb、…、drn中的任一，其余依次类推。
14、作为本专利技术的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法的进一步改进：由于各相电感电流ili自零到达各自的峰值δii持续的时间toni相同，也就是各相电感的储能伏秒相等，因此对应各相功率通道的电感电流ili自其峰值δii衰减到零的持续时间toffi也是相等的。由于各相电感li电流上升持续时间toni相同和衰减到零的持续时间toffi也是相等，各相电感电流ili的开关重复周期相等。
15、作为本专利技术的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法的进一步改进：
16、n相隔离功率电路中，主导a相隔离功率电路的原付边功率开关qa、mosa1和mosa2的导通截至控制是受输入输出电压和输出电感la中电流大小控制；付边控制电路模块根据输出电感la电流变化情况，产生对应的控制信号控制功率开关mosa1和mos本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：包括主导A单相功率通道与N-1相辅助功率通道；N相原付边的隔离反馈通讯是仅仅通过主导A单相功率通道的原付边的隔离反馈通讯完成；N相电感电流临界断续和断续的错位控制可以实施的控制条件是N相各电感电流自零到达各自的峰值持续的时间TonN相同。
2.根据权利要求1所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：主导单相功率通道为A相，N-1相辅助功率通道为之一为I相；
3.根据权利要求1或2所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1～3任一所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1～3任一所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求1～5任一所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：A相是主导单相功率通道；A相的付边控制模块向A相的原边控制模块发送对应脉冲经隔离通讯接口模块接收；隔离通讯接口模块的输出分别给A
7.根据权利要求1～5任一所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：付边控制模块向原边控制模块发送对应脉冲经隔离通讯接口模块接收；隔离通讯接口模块的输出分别给累加器A和分相器模块；累加器A根据隔离通讯接口模块的输出决定累加器输出电压的增加、减少或保持；分相器根据隔离通讯接口模块的输出对应的脉冲重复周期进行N相分相，产生对应的N相脉冲和电平。
8.根据权利要求7所述的原付边隔离DC-DC变换器的N相错位控制方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法，其特征在于：包括主导a单相功率通道与n-1相辅助功率通道；n相原付边的隔离反馈通讯是仅仅通过主导a单相功率通道的原付边的隔离反馈通讯完成；n相电感电流临界断续和断续的错位控制可以实施的控制条件是n相各电感电流自零到达各自的峰值持续的时间tonn相同。
2.根据权利要求1所述的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法，其特征在于：主导单相功率通道为a相，n-1相辅助功率通道为之一为i相；
3.根据权利要求1或2所述的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1～3任一所述的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1～3任一所述的原付边隔离dc-dc变换器的n相错位控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙建中，翁大丰，
申请(专利权)人：杭州欧佩捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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