[发明专利]隔离式DC-DC转换器及其控制方法

权利要求书

1.一种控制隔离式直流到直流DC-DC转换器的方法，所述隔离式DC-DC转换器包括通过具有芯的变压器耦合至次级侧整流器件的初级侧开关器件，所述方法包括：

在非瞬态负载条件期间以固定的第一切换周期和可变占空比来切换所述初级侧开关器件，从而在由能量循环间隔分开的第一能量传递间隔期间穿过变压器传递能量，使得每个第一能量传递间隔与所述第一切换周期之比小于一；以及

在瞬态负载条件期间以与所述第一切换周期不同的第二切换周期来切换所述初级侧开关器件，从而在时长被确定成避免所述变压器的芯饱和的第二能量传递间隔期间穿过变压器传递能量，并且使得分开所述第二能量传递间隔的任何能量循环间隔比分开所述第一能量传递间隔的能量循环间隔更短。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二切换周期小于所述第一切换周期。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二切换周期被设置成等于所述第二能量传递间隔的时长的两倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二切换周期被设置成等于所述第二能量传递间隔的时长的两倍加上死区时间。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于用于所述隔离式DC-DC转换器的新的输入电压幅值来调整所述第二能量传递间隔的时长，以避免所述变压器的芯在所述瞬态负载条件期间针对所述新的输入电压幅值饱和；以及

基于所述第二能量传递间隔的经调整的时长来调整所述第二切换周期。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当达到所述变压器的峰值电流值时，截短所施加的所述第二能量传递间隔的时长。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

增加所述第二能量传递间隔中的至少一个的时长，从而在所述变压器的芯中实现零或接近零的平均磁通密度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，增加所述第二能量传递间隔中的至少一个的时长包括：

基于紧接在所述瞬态负载条件之前的所述第一能量传递间隔的最后已知的占空比，设置在所述瞬态负载条件开始时的所述第二能量传递间隔中的初始第二能量传递间隔的时长；以及

将所述第二能量传递间隔中的后续第二能量传递间隔的时长设置成预设定值，所述预设定值大于所述初始第二能量传递间隔的时长并且避免所述变压器的芯饱和。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在达到所述变压器的峰值电流值之后，防止所述初级侧开关器件以所述第二切换周期切换，使得所述隔离式DC-DC转换器的输出电感器中的电流开始下降；以及

在所述输出电感器中的电流下降到预定极限值之后，恢复所述初级侧开关器件以所述第一切换周期的切换。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

在达到所述峰值电流值之后并且在恢复所述初级侧开关器件以所述第一切换周期的切换之前，向所述初级侧开关器件中的一个施加第一恢复脉冲。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一恢复脉冲具有与所述第二能量传递间隔相同的时长。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

基于对所述变压器的芯进行的磁通密度测量结果来确定所述第一恢复脉冲的时长，从而在紧接在恢复所述初级侧开关器件以所述第一切换周期的切换之前使所述变压器的芯中的磁通量达到零或接近于零。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在所述瞬态负载条件下截短所述第二能量传递间隔中的最后第二能量传递间隔，使得在所述瞬态负载条件期间所述最后第二能量传递间隔具有比其他第二能量传递间隔更短的时长；以及

将所述第一恢复脉冲的时长设置成其他第二能量传递间隔的时长减去最后第二能量传递间隔的时长。