【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源相关，尤其是涉及一种电源拓扑结构及其控制方法、介质。
技术介绍
1、镀膜电源广泛应用于太阳能光伏板制造、半导体制造和等离子注入等领域。但传统镀膜电源为降低输出电压、电流纹波，需要采用较大感值和容值的输出电感和输出电容进行滤波，这使得电源内部残余能量大，限制了响应速度，电源无法及时根据负载变化实现实时调节，导致镀膜工艺精度降低，镀件良品率低，生产成本增大。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电源拓扑结构的控制方法，能够降低残余能量，降低输出纹波，提高电源响应速度，提高电源效率。
2、本专利技术还提供了一种电源拓扑结构的控制方法、用于执行上述电源拓扑结构的控制方法的控制装置以及计算机可读存储介质。
3、根据本专利技术的第一方面实施例的电源拓扑结构，包括：
4、llc谐振电路，包括斩波电路、三个谐振电感、三个谐振电容、变压器电路和整流电路，所述斩波电路具有共同用于输入直流电的第一直流电压输入端和第二直流电压输入端，以及第一直流电压输出端、第二直流电压输出端和第三直流电压输出端；三个所述谐振电感的一端分别与所述第一直流电压输出端、所述第二直流电压输出端、所述第三直流电压输出端连接；三个所述谐振电容的一端一一对应与三个所述谐振电感的另一端连接；所述变压器电路具有分别与三个所述谐振电容的另一端连接的第一变压输入端、第二变压输入端和第三变压输入端，以及第一变压输出端、第二变压输出端和
5、检测装置，用于检测所述变压器电路的变压输入端一侧的初级电流，以及所述整流电路的输出电流和输出电压；
6、反馈控制电路，分别与所述检测装置和所述斩波电路的开关管连接，所述反馈控制电路用于根据所述初级电流、所述输出电流和所述输出电压在开关管的正常工作频率范围内通过调频控制方式进行恒流控制或恒功率控制，以及在开关管的工作频率达到所述正常工作频率范围的最高工作频率后输出电流或输出功率仍大于对应的预设输出范围的最大值时通过脉宽调节控制方式进行恒流控制或恒功率控制；所述正常工作频率范围的最低工作频率根据预设的输出电压纹波系数得到，最高工作频率根据所述最低工作频率以及所述llc谐振电路的增益曲线得到。
7、根据本专利技术实施例的电源拓扑结构，至少具有如下有益效果：
8、本专利技术实施例的电源拓扑结构采用llc谐振电路，可以提高电源效率，同时，llc谐振电路中不存在输出电感和输出电容进行滤波，而是通过预设输出电压纹波系数来设置开关管的最低工作频率，根据最低工作频率以及llc谐振电路的增益曲线确定最高工作频率，使得开关管工作在正常工作频率范围内，来保证去掉输出电感和输出电容后的镀膜精度，从而能够降低电源内部的残余能量，提高电源响应速度。由于llc谐振电路的软开关特性，其开关管的最低谐振频率点(即最低工作频率)要高于传统镀膜电源中igbt的最高工作频率，本专利技术实施例的电源拓扑结构中的开关管通过高频工作可以降低电源的输出纹波，从而进一步提高电源响应速度。本专利技术实施例的电源拓扑结构在开关管的正常工作频率范围内通过调频控制方式进行恒流控制或恒功率控制；在开关管的工作频率达到正常工作频率范围的最高工作频率后输出电流或输出功率仍大于对应的预设输出范围的最大值时通过脉宽调节控制方式进行恒流控制或恒功率控制，采用调频控制方式和脉宽调节控制方式混合控制来保证开关管工作在正常工作频率范围内的前提下的正常输出控制，同时还能够提高电源控制效率。
9、根据本专利技术的一些实施例，所述检测装置包括：
10、第一电流传感器，用于检测所述初级电流；
11、第二电流传感器，用于检测所述输出电流；
12、电压采样电路，用于检测所述输出电压。
13、根据本专利技术的一些实施例，所述最低工作频率的约束公式为：
14、
15、其中，f1为所述最低工作频率，α为预设的所述输出电压纹波系数，lr为所述谐振电感的感值，cr为所述谐振电容的容值；
16、所述最高工作频率的约束公式为：f2＝3f1，其中，f2为所述最高工作频率，f1为所述最低工作频率，所述最高工作频率根据所述最低工作频率以及所述llc谐振电路的增益曲线得到。
17、根据本专利技术的第二方面实施例的电源拓扑结构的控制方法，应用于如上述第一方面实施例所述的电源拓扑结构，所述电源拓扑结构的控制方法包括以下步骤：
18、获取所述初级电流、所述输出电流和所述斩波电路的开关管的工作频率；
19、若所述工作频率在正常工作频率范围内，根据所述初级电流、所述输出电流、预设的电流输出阈值生成第一调频控制信号并发送至开关管，以在所述正常工作频率范围内调整开关管的工作频率，使得所述输出电流在预设的电流输出范围内，所述电流输出范围表征所述电流输出阈值的误差区间；
20、若所述工作频率达到所述最高工作频率后，所述输出电流仍大于预设的所述电流输出范围的最大值，根据所述初级电流、所述输出电流、预设的所述电流输出阈值生成第一脉宽调节控制信号并发送至开关管，以通过降低占空比使得所述输出电流在预设的所述电流输出范围内。
21、根据本专利技术实施例的电源拓扑结构的控制方法，至少具有如下有益效果：
22、本专利技术实施例的电源拓扑结构采用llc谐振电路，可以提高电源效率，同时，llc谐振电路中不存在输出电感和输出电容进行滤波，而是通过预设输出电压纹波系数来设置开关管的最低工作频率，根据最低工作频率以及llc谐振电路的增益曲线确定最高工作频率，使得开关管工作在正常工作频率范围内，来保证去掉输出电感和输出电容后的镀膜精度，从而能够降低电源内部的残余能量，提高电源响应速度。由于llc谐振电路的软开关特性，其开关管的最低谐振频率点(即最低工作频率)要高于传统镀膜电源中igbt的最高工作频率，本专利技术实施例的电源拓扑结构中的开关管通过高频工作可以降低电源的输出纹波，从而进一步提高电源响应速度。本专利技术实施例的电源拓扑结构的控制方法在开关管的正常工作频率范围内通过调频控制方式进行恒流控制；在开关管的工作频率达到正常工作频率范围的最高工作频率后输出电流仍大于预设的电流输出范围的最大值时通过脉宽调节控制方式进行恒流控制，采用调频控制方式和脉宽调节控制方式混合控制来保证开关管工作在正常工作频率范围内的前提下的正常输出控制，同时还能够提高电源控制效率。
23、根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述初级电流、所述输出电流、预设的电流输出阈值生成第一调频控制信号并发送至开关管，包括以下步骤：
24、对所述输出电流和预设的所述电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电源拓扑结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电源拓扑结构，其特征在于，所述检测装置包括：
3.根据权利要求1所述的电源拓扑结构，其特征在于，所述最低工作频率的约束公式为：
4.一种电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3中任一所述的电源拓扑结构，所述电源拓扑结构的控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述根据所述初级电流、所述输出电流、预设的电流输出阈值生成第一调频控制信号并发送至开关管，包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述根据所述初级电流、所述输出电流、预设的所述电流输出阈值生成第一脉宽调节控制信号并发送至开关管，包括以下步骤：
7.一种电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3中任一所述的电源拓扑结构，所述电源拓扑结构的控制方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述根据所述初级电流、所述输出电流、所述输出电压
9.根据权利要求7所述的电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述根据所述初级电流、所述输出电流、所述输出电压、预设的所述功率输出阈值生成第二脉宽调节控制信号并发送至开关管，包括以下步骤：
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求4至9中任一所述的电源拓扑结构的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电源拓扑结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电源拓扑结构，其特征在于，所述检测装置包括：
3.根据权利要求1所述的电源拓扑结构，其特征在于，所述最低工作频率的约束公式为：
4.一种电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3中任一所述的电源拓扑结构，所述电源拓扑结构的控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述根据所述初级电流、所述输出电流、预设的电流输出阈值生成第一调频控制信号并发送至开关管，包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的电源拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述根据所述初级电流、所述输出电流、预设的所述电流输出阈值生成第一脉宽调节控制信号并发送至开关管，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱积嘉，郑启发，赵振兴，贺超，陈利军，
申请(专利权)人：湖南众源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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