[发明专利]用于电流源型双变压器双向DC-DC变换器的控制方法

摘要

本发明公开的用于电流源型双变压器双向DC‑DC变换器的控制方法，属于电力电子领域的隔离高频功率变换方向。所述的电流源型双变压器双向DC‑DC变换器由主电路和控制电路组成；所述主电路主要由高压侧全桥电路、高频变压器以及低压侧混合桥电路组成；控制电路包括控制器和驱动电路。所述的电流源型双向混合桥DC‑DC变换器，通过给定输出电压，得到高压侧零电平的占空比，实现变压器输出测电压的匹配；通过确定低压侧高电平占空比和移相角、高压侧零电平占空比及两个变压器匝数的关系，控制上述变量使变换器工作在峰值电流最小化的模态，实现漏感电流峰值和有效值的优化，并实现所有开关管的宽范围软开关，提高变换器的转换效率。

主权项

1.用于电流源型双变压器双向DC‑DC变换器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，低压侧为输入侧时，控制方法如下：步骤一：确定所述的电流源型双变压器双向DC‑DC变换器的输入电压V_L和输出电压V_o‑ref，以及负载范围要求；步骤二、采样输出电压V_o，钳位电容电压V_C1和漏感电流i_Lk滤除开关纹波后的瞬时值；为使所述变换器工作在峰值电流最小化的模态，实现漏感电流峰值和有效值的优化，建立控制信号d_p与原副边移相角控制信号φ以及低压侧的占空比d_s和变压器T₁，T₂的匝比N₁,N₂的关系，并根据上述关系计算得出高压侧高电平占空比d_s；步骤三、所述的低压侧电压占空比d_s，原副边移相角φ和高压侧电压零电平占空比d_p已由步骤二得到；在数字控制电路的数字控制器中调节低压侧零电平电压占空比d_p、原副边移相角φ和高压侧占空比d_s获得开关控制信号，将所得的开关信号传递给驱动电路并驱动对应的开关管，即通过全数字控制实现宽范围输入，宽范围输出，电流峰值最小化，实现大范围软开关；当高压侧为输入侧时，控制方法如下：步骤Ⅰ：确定所述的电流源型双变压器双向DC‑DC变换器的输入电压V_H和输出电压V_o‑ref，以及负载范围要求；步骤II：采样输出电压V_o，钳位电容电压V_C1和漏感电流i_Lk滤除开关纹波后的瞬时值；为使所述变换器工作在峰值电流最小化的模态，实现漏感电流峰值和有效值的优化，建立控制信号d_p与原副边移相角控制信号φ以及低压侧的占空比d_s和变压器T₁，T₂的匝比N₁,N₂的关系，并根据上述关系计算得出高压侧高电平占空比d_s；步骤Ⅲ、所述的低压侧电压占空比d_s，原副边移相角φ和高压侧电压零电平占空比d_p已由步骤II得到；在数字控制电路的数字控制器中调节低压侧零电平电压占空比d_p、原副边移相角φ和高压侧占空比d_s获得开关控制信号，将所得的开关信号传递给驱动电路并驱动对应的开关管，即通过全数字控制实现宽范围输入，宽范围输出，电流峰值最小化，实现大范围软开关。