申请/专利权人：东南大学

申请日：2022-06-09

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114844382B

主分类号：H02M7/219

分类号：H02M7/219;H02M3/335

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本公开属于电力电子DC‑DC变换领域，公开一种基于谐振电感电压的LLC谐振变换器同步整流方法，包括：实时测量LLC谐振变换器谐振电感Lr电压VLr和系统输出电压Vo；根据系统控制器发出PWM波控制开关管Q1\Q4和Q2\Q3的控制信号VQ1和VQ2边沿时刻的VLr电压值，VLr跳变时刻前后的电压值判断LLC谐振变换器工作模态；根据电路工作模态测量P态持续时间TSTA_P和N态持续时间TSTA_N；使用判断的LLC谐振变换器工作模态和测量的P态持续时间TSTA_P和N态持续时间TSTA_N，在系统输出电压稳定，以及模态持续时间稳定的条件下，输出同步整流信号VS1和VS2。原理简明，解决了常用基于电流同步整流带来的体积庞大和成本高的问题，也避免了传统基于整流MOS导通电压测量法的抗干扰差的问题。

主权项：1.一种基于谐振电感电压的LLC谐振变换器同步整流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、实时测量LLC谐振变换器谐振电感Lr的电压和系统输出电压Vo；步骤2、根据系统控制器发出PWM波控制开关管Q1\Q4和Q2\Q3的控制信号VQ1和VQ2边沿时刻的电压值，跳变时刻前后的电压值判断LLC谐振变换器工作模态；步骤3、根据电路工作模态测量P态持续时间TSTA_P和N态持续时间TSTA_N；步骤4、使用判断的LLC谐振变换器工作模态和测量的P态持续时间TSTA_P和N态持续时间TSTA_N，在系统输出电压稳定，以及模态持续时间稳定的条件下，输出同步整流信号VS1和VS2；判断所述LLC谐振变换器工作模态，测量工作频率fs和已知的LLC谐振变换器电路的谐振频率fr比较，当fs小于或等于fr：测量电感Lr的电压，在控制信号下降边沿时刻记为，此时对应的谐振电感Lr在时刻前后电压分别为和,如果在到来前满足： 则系统处于P态，否则系统处于O态，其中，n代表变压器主边与副边的变比；在控制信号上升沿到来时刻，电压从-Vin跳变到Vin，谐振电感两侧电压发生跳变，记录为第一次跳变；和的控制信号相同，和的控制信号相同；持续判断，如果则系统变化成P态，否则系统继续处于O态；系统进入P态后，通过测量谐振电感Lr电压，如果发生第二次跳变，此时刻记为tx，系统状态会转换到O态或者N态，计算如果从P态转换成O态，激磁电感Lm电压， 如果计算的值，则系统进入N态，否则进入O态；如果系统转换成O态，此时如果系统状态发生变化，则会转换N态；通过测量谐振电感Lr的电压，计算当前状态激磁电感Lm的电压，如果，则系统进入N态，否则一直保持在O态到半周期结束；如果系统转换成N态，本状态将保持到上半周期结束，结束时刻为控制信号，即下降边沿；从VQ1下降沿时刻，包括VQ2=1时间，持续到VQ2下降沿时刻，是系统的下半周期，LLC系统下半周期波形与上半周期关于时间轴对称，O态相同，P态和N态相反；判断所述LLC谐振变换器工作模态，测量工作频率fs和已知的LLC谐振变换器电路的谐振频率fr比较，当fs大于fr：从VQ2下降沿时刻，包括VQ1=1时间，持续到VQ1下降沿时刻，是系统的上半周期；控制器实时测量谐振电感Lr电压，在控制信号下降边沿时刻记为，此时对应的谐振电感Lr在时刻前后电压分别为和,如果在到来前满足 则系统处于N态，否则系统处于O态；在控制信号上升沿到来时刻，电压从-Vin跳变到Vin，谐振电感两侧电压发生跳变，记录为第一次跳变；持续判断，如果则系统变化成N态，否则系统继续处于O态；系统进入N态后，通过测量谐振电感Lr电压，如果发生第二次跳变，此时刻记为tx，系统状态会转换到O态或者P态，计算如果从N态转换成O态，激磁电感Lm电压， 如果计算的值，则系统进入P态，否则进入O态；如果系统转换成O态，此时如果系统状态发生变化，则会转换P态；通过测量谐振电感Lr的电压，计算当前状态激磁电感Lm的电压，如果，则系统进入P态，否则一直保持在O态到半周期结束；如果系统转换成P态，本状态将保持到上半周期结束，结束时刻为控制信号，即下降边沿；从VQ1下降沿时刻，包括VQ2=1时间，持续到VQ2下降沿时刻，为系统的下半周期，LLC系统下半周期波形与上半周期关于时间轴对称，O态相同，P态和N态相反；所述输出同步整流信号VS1和VS2具体包括：判断当前LLC系统输出电压Vo、P态的时间长度TSTA_P和N态的时间长度TSTA_N稳定性；当稳定性测量值不稳定，关闭同步MOS管:VS1=0,VS2=0系统等待输出稳定；当稳定性测量值稳定，系统进入P态时刻:VS1=1,VS2=0，在到达t=TSTA_P时刻VS1=0，VS2=0；当系统进入N态时刻:VS1=0,VS2=1，在到达t=TSTA_N时刻VS1=0，VS2=0；当系统处于O态时刻:VS1=0,VS2=0。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种基于谐振电感电压的LLC谐振变换器同步整流方法

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