[发明专利]一种桥式变换电路的控制方法及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种DCDC变换技术，尤其涉及一种桥式变换电路的控制方法及控制装置。

背景技术

光伏发电系统的应用越来越广泛，由于安全及某些太阳电池板自身的特性，某些场合要求使用的光伏逆变器（PV，photovoltaic）输入与电网间必须隔离。常用方式有工频隔离和高频隔离，由于工频变压器体积大，成本高，高频隔离方案更有优势。

对客户而言，光伏逆变器的输入电压范围越宽，太阳能电池板选型越方便。为扩大输入电压范围，现有高频隔离光伏逆变器DC部分通常采用两级结构，比如boost+移相全桥电路，或buck+推挽变换器。采用这种拓扑可以扩大输入电压范围，一般输入范围扩展为150V-600V。但由于DC部分采用两级结构，将增加系统成本和降低效率。为什么在宽输入范围时DC部分要采用两级变换呢？这里以全桥高频隔离变换器为例加以说明。为适应后级逆变电路需要，次级输出母线电压通常设置为400V，对全桥变换器而言，输出电压和输入电压的关系式为：V_bus＝nV_P·D，式中D为开关管导通时间与开关周期之比，数值小于1。n为变压器初级绕组匝数与次级绕组匝数之比，这样为使输入电压在150V时，次级输出电压仍能达到400V，通常将匝比设为3，这样最大占空比为0.9左右。若将范围设的很宽，如将最高输入电压设为600V，这样在输入电压为600V时，不考虑由于变压器漏感引起的尖峰电压，次级整流管承受的反向电压为：V_RRM＝n·V_PV，代入计算可得反向电压为1800V，实际电路中还要考虑漏感引起的尖峰电压，实际值将比1800V还要大许多，这样电压等级，二极管选型是不可能的，因此要么降低输入电压范围，要么采用两级拓扑。采用两次拓扑，比如boost+移相全桥电路，boost输入电压较低时工作，将输入电压提升，以使移相全桥电路的输入电压范围变窄。比如输入电压范围仍是150V-600V，可以在150V-400V的范围内使boost工作，将电压提升为400V，这样对移相全桥电路而言，输入电压范围就变为400V-600V，可以解决输出二极管反向峰值过高的问题。但这样做的缺点是增加了系统成本，降低了系统整体效率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种桥式变换电路的控制方法及控制装置，来解决以上技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种桥式变换电路的控制方法，包括：

采样桥式变换电路的输入电压Vp；

根据所述桥式变换电路当前的工作模式、输入电压Vp、预设的切换点电压Vs以及预设的切换滞回差ΔV生成相应的模式选择信号；

根据所述模式选择信号输出相应的驱动控制信号至所述桥式变换电路的控制端，控制所述桥式变换电路的工作模式；

其中，所述桥式变换电路的工作模式包括全桥模式和半桥模式。

优选的，所述根据所述桥式变换电路当前的工作模式、输入电压Vp、预设的切换点电压Vs以及预设的切换滞回差ΔV生成相应的驱动控制信号，具体包括：

若所述桥式变换电路工作于全桥模式，判断此时输入电压Vp是否大于等于Vs+ΔV，若是，则生成控制所述桥式变换电路切换至半桥模式的驱动控制信号；否则，不切换所述桥式变换电路的工作模式，所述桥式变换电路仍工作于全桥模式；

若桥式变换电路工作于半桥模式，判断此时输入电压Vp是否小于等于Vs-ΔV，若是，则生成控制桥式变换电路切换至全桥模式的驱动控制信号；否则，不切换所述桥式变换电路的工作模式，所述桥式变换电路仍工作于半桥模式。

优选的，所述根据所述桥式变换电路当前的工作模式、输入电压Vp、预设的切换点电压Vs以及预设的切换滞回差ΔV生成相应的驱动控制信号，还包括：

所述桥式变换电路启动时，判断此时输入电压Vp是否大于等于切换点电压Vs，若是，则生成控制桥式变换电路工作于半桥模式的驱动控制信号；否则，生成控制所述桥式变换电路工作于全桥模式的驱动控制信号。

优选的，所述采样桥式变换电路的输入电压Vp之前，还包括：预先设置所述桥式变换电路的切换点电压Vs和切换滞回差ΔV。

优选的，所述桥式变换电路包括初级桥式电路、高频变压器以及次级整流滤波电路；

所述初级桥式电路的输入端连接有光伏电源，所述初级桥式电路的输出端连接所述高频变压器的初级输入端，所述高频变压器的次级输出端连接所述次级整流滤波电路的输入端，所述次级整流滤波电路的输出端连接有逆变电路；