[发明专利]一种用于双向全桥DC/DC变换器的直流偏磁抑制方法

说明书

本发明公开了一种用于双向全桥DC/DC变换器的直流偏磁抑制方法，属于双向全桥DC/DC变换器电路控制领域，抑制方法包括：计算功率变化后的所需移相角，在所需功率变化后的第一个周期内，对副边的移相角和占空比进行定量的变化，在所需功率变化后的第二个周期开始以稳态的移相角工作。本发明在一个周期内通过对副边交流侧电压的控制使得流经变压器的电流能够迅速恢复到功率变化后的稳态电流，消除其恢复过程的直流偏置，从而抑制偏磁，对于双向全桥DC/DC变换器电路在功率变化的场合应用具有重要意义。

技术领域

本发明双向全桥DC/DC变换器电路控制领域，具体涉及一种用于双向全桥DC/DC变换器的直流偏磁抑制方法。

背景技术

双向全桥DC/DC电路作为一种国内外最常用的拓扑之一，由于其功率密度高、体积重量小、电能传输效率高等优点，引起大家的广泛应用，在中大型的功率应用场合更为常见。

双向全桥DC/DC电路含有高频变压器，高频频变压器是工作频率超过10kHz的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器。高频变压器可以高效地实现电能传输、升压降压和电气隔离的功能，是电力电子变换器中的重要能量转换器件。但是，由于在电路功率变化的时候，流过变压器的电流会产生一个直流偏置，使得高频变压器出现饱和及偏磁现象，饱和偏磁严重会使得激磁电感迅速减小，单相磁化电流剧增，从而损坏全桥电路的功率开关管，这也成为限制高频隔离全桥电路性能的主要问题。

目前对于负载增加导致偏磁抑制，主要是通过在交流侧将电阻与电感串联起来的方法实现的，目的是在每个周期中通过电阻分压减少加在电感上的偏置方向的电压，从而使得电流慢慢恢复到正常状态，但是此方法的局限性在于其增大了成本和损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于双向全桥DC/DC变换器的直流偏磁抑制方法，以实现电路在发生功率变化时的对偏磁问题的抑制。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于双向全桥DC/DC变换器的直流偏磁抑制方法，包括以下步骤：

步骤1、根据原先功率P₁和所需功率P₂，确定原先副边移相角和副边稳态移相角

步骤2、将副边稳态移相角减去原先副边移相角得到移相角差值

步骤3、将原先副边移相角和移相角差值通过公式得到副边调整移相角

步骤4、根据移相角差值确定副边调整占空比d；

步骤5、在所需功率变化后的第一个周期内，采用副边调整移相角对副边进行移相调制，同时将副边占空比调制为副边调整占空比d；

步骤6、在所需功率变化后的第二个周期开始，采用副边稳态移相角对副边进行移相调制，同时将副边占空比恢复为0.5。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明的抑制方法进行了定量的计算，在一个周期内通过对副边交流侧电压的控制使得流经变压器的电流能够迅速恢复到功率变化后的稳态电流，消除其恢复过程的直流偏置，从而抑制偏磁，对于双向全桥DC/DC变换器电路在功率变化的场合应用具有重要意义。

附图说明

图1为双向全桥DC/DC变换器拓扑结构图。

图2为本发明控制方法的原理图。

图3为本发明控制方法的控制框图。

图4为本发明控制方法得到的仿真波形图。

具体实施方式