[发明专利]移相全桥变换器的启动控制方法及移相全桥变换器

说明书

本发明提供一种移相全桥变换器的启动控制方法及移相全桥变换器，包括：启动时，以第一控制模式进行发波，且发波的占空比为启动过程中的最低值；启动过程中，逐步增加所述占空比直至升至第一预设值，同时判断输出电流是否大于第二预设值，若大于，则将所述占空比设定为50％，再从所述第一控制模式切换到第二控制模式进行发波；否则，继续以所述第一控制模式进行发波；当所述移相全桥变换器的输出电压达到目标值，启动结束。本发明采用两种控制模式进行发波，在轻载启动时采用第一控制模式，待重载时再切换到第二控制模式，极大地降低了热损耗；此外，切换时设定两种控制模式为同等有效占空比，不会出现环路耦合问题，提高了切换的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种车载变换器技术领域，特别是涉及一种移相全桥变换器的启动控制方法及移相全桥变换器。

背景技术

车载DCDC在车载高压电池和低压电池之间承担能量转化的作用，移相全桥(phaseshifted fullbridge，PSFB)变换器以其效率高、成本低、设计简单且具电气隔离的特性，在车载DCDC变换器中有着广泛的应用。它既可以用来给电池等恒压型负载充电，也可以用来给各种恒阻型或恒流型负载直接供电。

在DCDC变换器启动的时候，由于滞后臂仅有原边漏感与寄生电容进行谐振来保证其软开关，故轻载小电流时，滞后臂难以软开，功耗极大，热损严重。因此，PSFB模式发波需要在轻载时进行控制操作。传统的模拟电源电路中，会设计专门的软启动电路，这种做法需要额外的电路资源，不仅会增大体积，还会增加成本，且设计上没有灵活性；其次，由于轻载时峰值电流极小，故其控制极易被干扰，目前现有方案均为芯片内部控制，不能根据需要自行设定，存在不稳定性以及局限性。

因此，如何在不改变硬件电路基础上实现轻载的低损耗及切换时的稳定，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种移相全桥变换器的启动控制方法及移相全桥变换器，用于解决现有技术中轻载时损耗较大且切换不稳定的问题。

本发明的第一方面提供一种移相全桥变换器的启动控制方法，包括：

启动时，以第一控制模式进行发波，且发波的占空比为启动过程中的最低值；

启动过程中，逐步增加所述占空比直至升至第一预设值，同时判断输出电流是否大于第二预设值，若大于，则将所述占空比设定为50％，再从所述第一控制模式切换到第二控制模式进行发波；否则，继续以所述第一控制模式进行发波；

当所述移相全桥变换器的输出电压达到目标值，启动结束。

于本发明的一实施例中，所述移相全桥变换器包括第一桥臂和第二桥臂；

所述第一桥臂包括第一晶体管和第二晶体管，所述第二桥臂包括第三晶体管和第四晶体管，所述第一晶体管和所述第三晶体管互为第一对管，所述第二晶体管和所述第四晶体管互为第二对管；

所述第一控制模式包括：所述第一对管的驱动信号相同，所述第二对管的驱动信号相同，且所述第一晶体管和所述第二晶体管的驱动信号互补；

所述第二控制模式包括：所述第一晶体管和所述第二晶体管的驱动信号互补，所述第三晶体管和所述第四晶体管的驱动信号互补，且所述第一晶体管和所述第三晶体管的驱动信号之间存在相位差。

于本发明的一实施例中，所述移相全桥变换器还包括硬件屏蔽窗和采样模块，所述硬件屏蔽窗包括第五晶体管；

所述第一控制模式还包括：启动时，基于所述移相全桥变换器的峰值电流，输出周期性的控制信号到所述第五晶体管的栅极，且所述控制信号与所述第一晶体管的开关周期相匹配；

所述硬件屏蔽窗，用于根据所述控制信号启动或停止所述采样模块。