【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变换器领域，特别涉及一种谐振变换器的控制方法、计算机设备及存储介质。
技术介绍
1、随着电力电子技术的发展及大功率开关电源的应用需求，以及人们对安全性、可靠性的要求，隔离式dc/dc变换器技术得到大力发展，其在服务器电源、化成电源等应用场合的应用需求不断提高，对于高功率、高效率及宽增益的变换器需求也日益迫切。
2、软开关技术的发展对于提高开关电源的功率密度起着举足轻重的作用，为了有效降低隔离式dc/dc变换器的开关损耗，谐振式变换器应运而生。由于在开关时刻可以实现零电压开通和零电流关断，有效降低了开关管的开关损耗，提高了隔离式dc/dc变换器的效率。根据谐振元件的不同，谐振变换器的常见拓扑包括lc串联拓扑、llc拓扑以及clllc拓扑等结构。而随着谐振元件个数的增多，谐振变换器的体积不断变大，对于实现高功率密度性能提出了挑战。llc谐振变换器由于其具备软开关能力，且因控制简单、谐振元件少等优点而在工业中得到了大量应用。
3、传统变频方案因控制实现简单而在llc谐振变换器中应用广泛，然而由于这种控制方式的增益调节范围有限，并且为了保证谐振变换器的软开关功能，谐振变换器通常工作在开关频率小于谐振频率点的频率范围内；在这个工作区间内，不可避免的循环电流降低了变换器的效率，从而限制了其在大功率场合的应用，并且由于频率调节范围大，对于变压器的设计也提出了较高的要求。
4、基于上述问题，吴红飞等人在论文《optimal design of a constant frequencyseries
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种谐振变换器的控制方法、计算机设备及存储介质，可以降低原边侧的环流损耗，拓宽谐振变换器的软开关范围，提升转换效率。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、第一方面，提供一种谐振变换器的控制方法，应用于全桥llc谐振变换器，所述全桥llc谐振变换器包括依次连接的直流输入电压源(i)、原边开关网络(ii)、原边谐振网络(iii)、变压器(iv)、副边整流电路(v)、输出滤波电路(vi)，其中，原边开关网络(ii)包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括原边第一开关管(s1)、原边第二开关管(s2)，所述第二桥臂包括原边第三开关管(s3)和原边第四开关管(s4)；
4、所述控制方法包括升频控制阶段和pwm控制阶段，或者，包括升频控制阶段和移相控制阶段，根据开关频率与预设频率的大小选择不同的控制阶段，其中，预设频率大于串联谐振频率，且不同负载对应的预设频率不同，所述预设频率为当前负载下使得谐振变换器在宽增益范围内具有最佳效率的频率：
5、升频控制阶段：当所述全桥llc谐振变换器的开关频率小于预设频率时，采用升频控制方式调节输出电压，所述升频控制方式用于根据输出电压与开关频率的关系来调节所述开关频率，最终使所述开关频率高于串联谐振频率；
6、pwm控制阶段：当所述全桥llc谐振变换器的开关频率等于或大于预设频率时，采用pwm控制方式调节输出电压，所述pwm控制方式用于根据输出电压与原边开关网络(ii)开关管的占空比的关系调节所述全桥llc谐振变换器的输出电压，以实现降压控制；
7、移相控制阶段：当所述全桥llc谐振变换器的开关频率等于或大于预设频率时，采用移相控制方式调节输出电压，移相控制方式用于根据输出电压与移相角的关系调节所述全桥llc谐振变换器的输出电压，以实现降压控制，其中，所述移相角为第一桥臂与第二桥臂之间的移相角。
8、优选地，还包括：通过对不同负载下的预设频率进行拟合，使得负载与预设频率一一对应。
9、首先通过升频控制方式调节输出电压，使得原边侧开关管的开关频率高于串联谐振频率，而后采用pwm控制方式或移相控制方式调节输出电压，与传统变频控制的谐振变换器相比，所述控制方法有效的缩小频率调节范围，有利于变压器的设计，减小变压器的体积；与现有的不对称pwm控制相比，本专利技术可以降低原边侧的环流损耗，拓宽谐振变换器的软开关范围，提升转换效率。
10、优选地，当所述控制方法包括升频控制阶段和pwm控制阶段时，在pwm控制阶段中，原边第一开关管(s1)的驱动脉冲与原边第二开关管(s2)的驱动脉冲互补导通，原边第三开关管(s3)的驱动脉冲与原边第四开关管(s4)的驱动脉冲互补导通；原边第三开关管(s3)的驱动脉冲滞后于原边第一关管(s1)的驱动脉冲半个周期，原边第四关管(s4)的驱动脉冲滞后于原边第二关管(s2)的驱动脉冲半个周期；原边第一开关管(s1)和原边第三开关管(s3)的占空比相同。
11、优选地，还包括：检测输出电压，根据输出电压与开关频率的关系得出当前的开关频率；检测输出电流，根据负载电流得出当前负载下的预设频率；当开关频率小于预设频率时，进入升频控制阶段，当开关频率大于或等于预设频率时，进入pwm控制阶段或移相控制阶段。
12、优选地，输出电压与开关频率的关系为：
13、
14、其中，g为电压增益，n为变压器(iv)的变比，vo为输出电压，vin为输入电压，k为原边谐振网络(iii)的励磁电感与谐振电感的比值，fr为谐振频率，fs为开关频率，q为电路的品质因数。
15、优选地，输出电压与原边开关网络(ii)开关管的占空比的关系为：
16、
17、其中，g为电压增益，n为变压器(iv)的变比，vo为输出电压，vin为输入电压，d为pwm控制方式的占空比，k为原边谐振网络(iii)的励磁电感与谐振电感的比值，fr为谐振频率，fs为开关频率，q为电路的品质因数。
18、优选地，当所述控制方法包括升频控制阶段和移相控制阶段时，原边第一开关管(s1)的驱动脉冲与第二开关管(s2)的驱动脉冲互补导通，且占空比均为50％(忽略死区时间)，原边第三开关管(s3)的驱动脉冲与原边第四开关管(s4)的驱动脉冲互补导通，且占空比均为50％(忽略死区时间)，第二桥臂相对于第一桥臂进行移相控制调节输出电压。
19、优选地，输出电压与移相角的关系为：
20、
21、其中，g为电压增益，n为变压器(iv)的变比，vo为输出电压，vin为输入电压，θ为移相控制方式的移相角，k为原边谐振网络(iii)的励磁电感与谐振电感的比值，fr为谐振频率，fs为开关频率，q为电路的品质因数。...
【技术保护点】
1.一种谐振变换器的控制方法，应用于全桥LLC谐振变换器，所述全桥LLC谐振变换器包括依次连接的直流输入电压源(I)、原边开关网络(II)、原边谐振网络(III)、变压器(IV)、副边整流电路(V)、输出滤波电路(VI)，其中，原边开关网络(II)包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括原边第一开关管(S1)、原边第二开关管(S2)，所述第二桥臂包括原边第三开关管(S3)和原边第四开关管(S4)；
2.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，还包括：通过对不同负载下的预设频率进行拟合，使得负载与预设频率一一对应。
3.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，当所述控制方法包括升频控制阶段和PWM控制阶段时，所述原边开关网络(II)包括原边第一开关管(S1)、原边第二开关管(S2)、原边第三开关管(S3)和原边第四开关管(S4)；
4.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，还包括：检测输出电压，根据输出电压与开关频率的关系得出当前的开关频率；检测输出电流，根据负载电流得出当前负载下的预设频率；当开关频率
5.根据权利要求1-4任一项所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，输出电压与开关频率的关系为：
6.根据权利要求3所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，当所述控制方法包括升频控制阶段和PWM控制阶段时，输出电压与原边开关网络(II)开关管的占空比的关系为：
7.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，当所述控制方法包括升频控制阶段和移相控制阶段时，原边第一开关管(S1)的驱动脉冲与第二开关管(S2)的驱动脉冲互补导通，且占空比均为50％(忽略死区时间)，原边第三开关管(S3)的驱动脉冲与原边第四开关管(S4)的驱动脉冲互补导通，且占空比均为50％(忽略死区时间)，第二桥臂相对于第一桥臂进行移相控制调节输出电压。
8.根据权利要求7所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，输出电压与移相角的关系为：
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：一个或多个处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的谐振变换器的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种谐振变换器的控制方法，应用于全桥llc谐振变换器，所述全桥llc谐振变换器包括依次连接的直流输入电压源(i)、原边开关网络(ii)、原边谐振网络(iii)、变压器(iv)、副边整流电路(v)、输出滤波电路(vi)，其中，原边开关网络(ii)包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括原边第一开关管(s1)、原边第二开关管(s2)，所述第二桥臂包括原边第三开关管(s3)和原边第四开关管(s4)；
2.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，还包括：通过对不同负载下的预设频率进行拟合，使得负载与预设频率一一对应。
3.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，当所述控制方法包括升频控制阶段和pwm控制阶段时，所述原边开关网络(ii)包括原边第一开关管(s1)、原边第二开关管(s2)、原边第三开关管(s3)和原边第四开关管(s4)；
4.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，还包括：检测输出电压，根据输出电压与开关频率的关系得出当前的开关频率；检测输出电流，根据负载电流得出当前负载下的预设频率；当开关频率小于预设频率时，进入升频控制阶段，当开关频率大于或等于预设频...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘松林，王东东，王志燊，李永昌，吴辉，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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