[发明专利]调频式锁相同步整流控制电路及调频式锁相方法

权利要求书

1.一种调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述调频式锁相同步整流控制电路包括：原边模块、副边模块以及通讯模块；

所述原边模块包括：PFC输出端、移相全桥逆变器、原边补偿单元、发射线圈L1以及原边控制器，所述PFC输出端与所述移相全桥逆变器相连接，所述移相全桥逆变器经所述原边补偿单元与所述发射线圈L1相连接，所述原边控制器分别连接至所述PFC输出端、移相全桥逆变器、原边补偿单元，并对所述PFC输出端的电压以及移相全桥逆变器的相角进行控制；

所述副边模块包括：接收线圈L2、副边补偿单元、整流器以及副边控制器，所述接收线圈L2经所述副边补偿单元与所述整理器相连接，所述副边控制器分别与所述副边补偿单元和整流器相连接，所述副边控制器根据采集的所述副边补偿单元的电压过零信号和电流过零信号进行锁相控制；

所述副边控制器通过所述通讯模块与所述原边控制器进行通信。

2.根据权利要求1所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述移相全桥逆变器包括：MOS管S1、MOS管S2、MOS管S3、MOS管S4，所述MOS管S1与MOS管S3串联后，与相互串联的MOS管S2和MOS管S4并联，所述原边补偿单元跨接于两个并联线路之间。

3.根据权利要求1或2所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述原边补偿单元包括：电感Lf1、电容C1以及电容Cf1；

所述移相全桥逆变器经相互串联的电感Lf1和电容C1形成的线路与所述发射线圈L1的一端相连接，且经另一线路与所述发射线圈L1的另一端相连接，所述电容Cf1一端连接于所述电感Lf1和电容C1之间的线路上，另一端连接于所述另一线路上。

4.根据权利要求1所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述副边补偿单元包括：电容C2、电感Lf2、变压器T1以及电容Cf2；

所述接收线圈L2的一端经相互串联的电容C2、电感Lf2、变压器T1形成的线路与所述整流器，其另一端经另一线路与所述整流器相连接，所述电容Cf2一端连接于所述电容C2和电感Lf2之间的线路上，另一端连接于所述另一线路上。

5.根据权利要求4所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述副边控制器采集所述电容Cf2的电压过零信号，采集所述变压器T1的电流过零信号，并且获得过零信号周期T，计算获得电流过零信号频率f＝1/T。

6.根据权利要求1或4所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述整流器包括：二极管D1、二极管D2、MOS管Q1以及MOS管Q2；所述二极管D1与MOS管Q1串联后，与相互串联的二极管D2和MOS管Q2相并联。

7.根据权利要求6所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述副边控制器通过采集MOS管Q2驱动波形的上升沿和电感Lf2电流的过零检测上升沿的时间差t_d1，得到所述整流器的功率因数角，作为所述副边模块整流输入阻抗的判断依据和可控整流的软开关特性的判断依据。

8.根据权利要求7所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，计算得到所述整流器的功率因数角的公式为：θ＝(πt_d1)/T。

9.根据权利要求1所述的调频式锁相同步整流控制电路，其特征在于，所述通讯模块为wifi通信器件。

10.一种基于权利要求7所述的调频式锁相同步整流控制电路的调频式锁相方法，其特征在于，所述调频式锁相方法包括如下步骤：

副边控制器获取原边模块的工作频率，作为副边模块同步整流的实际控制频率的参考频率；

设参考频率的参考信号SIG1的周期为T1，对应的频率为f1＝1/T1，MOS管Q1以及MOS管Q2的驱动波形工作频率的实际工作信号SIG2的周期为T2，对应的频率为f2＝1/T2；

当每个周期完时间完了之后，实际工作信号SIG2相对参考信号SIG1相位会前移Δt＝T1-T2，对应的频率差Δf＝f1-f2，由此设定期望功率因数角为φ1，实际采集到的为φ2，得到期望差值为

设定频率差Δf＝f1-f2，则频率差固定之后，对应同步的功率因数角期望的时间t＝n*T1，当功率因数角达到期望差值之后将工作信号频率设定为参考频率，使参考信号与驱动波形工作频率的实际工作信号保持相位不变。