[发明专利]数字式移相全桥直流变换器的整流电路开关管控制方法

说明书

本发明公开了一种数字式移相全桥直流变换器的整流电路开关管控制方法，其比较实际负载电流I_O与临界负载电流I_OB，确定当前电感电流模式，如果实际负载电流I_O小于临界负载电流I_OB且大于设定最大关断电流I_off，则计算出电感电流断续时间T_O，控制整流开关管E在滞后桥臂逆变开关管A开通的之后开通，并控制整流开关管E比滞后桥臂逆变开关管A提前时长T_O关断，控制整流开关管F在滞后桥臂逆变开关管B开通的之后开通，并控制整流开关管F比滞后桥臂逆变开关管B提前时长T_O关断。本发明的整流电路开关管控制方法，能降低电感电流连续模式与电感电流断续模式切换时候引起的输出电压波动，并能提升电感电流断续时输出的效率。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术，特别涉及一种数字式移相全桥直流变换器的整流电路开关管控制方法。

背景技术

在新能源汽车能量转换系统中，直流-直流变换器实现了从高压电压向低压电压电能转换的功能(Buck)。

数字式移相全桥直流变换器如图1所示，主电路包括全桥逆变电路、变压器、整流电路、LC滤波电路，变压器原边高压侧的全桥逆变电路包括4个逆变开关管(如MOSFET)A,B,C,D,变压器副边低压侧的整流电路包括2个整流开关管(如MOSFET)E,F。其工作方式为，高压直流经全桥逆变电路转换为高压方波交流，高压方波交流通过变压器转换为低压方波交流，低压方波交流经整流电路转换为PWM(脉冲宽度调制)直流方波，最后经LC滤波电路消除高频分量而获得纹波很小的平稳直流电压。低压电路包括检测电路和控制电路，检测电路采集变换器电路中的电压和电流的信号给控制电路，控制电路根据参考量和检测电路反馈的电压和电流的信号计算移相值并产生相应的PWM驱动信号，并输出相应的PWM驱动信号给全桥逆变电路的逆变开关管(如MOSFET)和整流电路的整流开关管(如MOSFET)。

现有的数字式移相全桥直流变换器的整流开关管的控制方式，如图2和图3所示，图中Vtrans为全桥逆变电路输出电压，A管和B管为全桥逆变电路的滞后桥臂，C管和D管为全桥逆变电路的超前桥臂，E管和F管为整流电路的整流开关管；当低压侧LC滤波电路的电感电流续流的时候，开启整流电路中的整流开关管E,F，整流管在能量传递和续流阶段导通，如图2所示；当低压侧LC滤波电路的电感电流断流的时候，关闭整流电路中的整流开关管E,F，如图3所示。这种控制方式虽然简单，但是存在两个问题：一个是低压侧LC滤波电路的电感电流续流与断流模式切换时会产生一定的低压电压波动，另一个是电感电流断流模式下，关闭整流电路中的整流开关管会导致输出效率下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数字式移相全桥直流变换器的整流电路开关管控制方法，能降低电感电流连续模式与电感电流断续模式切换时候引起的输出电压波动，并能提升电感电流断续时输出的效率。

为解决上述技术问题，本发明提供的数字式移相全桥直流变换器的整流电路开关管控制方法，数字式移相全桥直流变换器的主电路包括全桥逆变电路、变压器、整流电路、LC滤波电路，变压器原边高压侧的全桥逆变电路包括四个逆变开关管A,B,C,D,变压器副边低压侧的整流电路包括两个整流开关管E,F；该方法包括以下步骤：

一.采集移相全桥直流变换器的实际负载电流I_O；

二.如果I_O<I_OB,则进行步骤三，I_OB为临界负载电流；

三.如果I_O>I_off，I_off为设定最大关断电流，则进行步骤四，否则进行步骤六；

四.T_O为电感电流断续时间，T_S为逆变开关管开关周期；