CN109245593B 适用于双向直流变换器的控制电路及方法 （台达电子企业管理（上海）有限公司）

司号CN209016943U,2019.06.21本发明提供一种适用于双向直流变换器的频率及移相角输出第二控制信号。原边驱动电2一调节模块，依据该输出电压、一参考电压、该输出电流原边驱动电路接收并依据该振荡器所输出的该第一控制信号输出一原边驱动信号至该原器所输出的该第二控制信号输出该原边驱动信号至该原边电路，以驱动该原边电路的运副边驱动电路接收并依据该移相控制器所输出的该第二控制信号输出一副边驱动信号至器所输出的该第一控制信号输出该副边驱动信号至该副边电路，以驱动该副边电路的运其中该双向直流变换器的原边电路包含相互并联连接的一其中该谐振腔的该初级侧上具有一初级侧电流，该谐振腔的33.如权利要求1所述的控制电路，其中该调节模块包含相互连接的一第一运算器及一5.如权利要求4所述的控制电路，其中该比较器输出的该信号为该电压环调节信号或7.如权利要求6所述的控制电路，其中该比较器输出的该调节信号为该电压环调节信9.如权利要求1或8所述的控制电路，其中当该双向直该第六开关管的关断时刻至该初级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断状关管的驱动信号在该第四开关管的关断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时10.如权利要求1或8所述的控制电路，其中当该双向直流变换器的输出电压增益大于在该第五开关管的关断时刻至该初级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断4开关管的驱动信号在该第一开关管的关断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段11.如权利要求1或8所述的控制电路，其中当该双向直流变换器的输出电压增益大于得该第五开关管的导通时刻，该第六开关管的驱动信号与该第五开关管的驱动信号互补，该第七开关管的驱动信号在该第五开关管的关断时刻至该初级侧电流为零的时刻之间导断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持12.如权利要求1或8所述的控制电路，其中当该双向直流变换器的输出电压增益大于得该第七开关管的导通时刻，该第八开关管的驱动信号与该第七开关管的驱动信号互补，该第五开关管的驱动信号在该第七开关管的关断时刻至该初级侧电流为零的时刻之间导断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持模式时，该第一开关管的驱动信号在该第一节点的电压处于高电平的时间内导通一段时关管的驱动信号在该第二节点的电压处于低电平的时间内导515.如权利要求1所述的控制电路，其中该双向直流变换器的该谐振腔包含一谐振电17.如权利要求1所述的控制电路，其中该双向直流变换器的该谐振腔包含一谐振电19.如权利要求1所述的控制电路，其中该双向直流变换器的该谐振腔具有一谐振频步骤(b)利用一振荡器接收并依据该调节信号产生一开关频率，并依据该开关频率产步骤(c)利用一移相控制器接收该开关频率，并依据该输入电压及该输出电压得到一步骤(d)当该双向直流变换器工作在充电模式时，利用一原边驱动电路接收并依据该及步骤(e)当该双向直流变换器工作在充电模式时，利用一副边驱动电路接收并依据该其中该双向直流变换器的原边电路包含相互并联连接的一6其中该谐振腔的该初级侧上具有一初级侧电流，该谐振腔的步骤(a1)利用一第一运算器依据该输出电压及该参考电压产生该输出电压与该参考步骤(a2)利用一电压环调节器依据该输出电压与该参考电压间的差值产生一电压环步骤(a3)利用一比较器接收并比较该电压环调节信号步骤(a4)利用一第二运算器依据该信号及该输出电流产生该信号与该输出电流间的步骤(a5)利用一电流环调节器依据该信号与该输出电流间步骤(a3)利用一第二运算器依据该输出电流及该参考电流产生该输出电流与该参考步骤(a4)利用一电流环调节器依据该输出电流与该参考电流间的差值产生一电流环步骤(a5)利用一比较器接收并比较该电压环调节信号28.如权利要求21所述的控制方法，还包含利用一谐振腔检测单元检测该初级侧电流29.如权利要求21或28所述的控制方法，其中于7动信号在该第六开关管的关断时刻至该初级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持在该第二开关管的关断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断30.如权利要求21或28所述的控制方法，其中动信号在该第五开关管的关断时刻至该初级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持在该第三开关管的关断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断31.如权利要求21或28所述的控制方法，其中关管的关断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持32.如权利要求21或28所述的控制方法，其中8关管的关断时刻至该次级侧电流为零的时刻之间导通一段时间或维持33.如权利要求21所述的控制方法，其中于该步骤(e时间，该第六开关管的驱动信号在该第三节点的电压处于低电平的时间内导通一段时间，开关管的驱动信号在该第四节点的电压处于低电平的时间内导通一段时间，于该步骤(d)34.如权利要求21所述的控制方法，其中该双向直流变换器的该谐振腔具有一谐振频9[0002]车载充电机是电动汽车的必配原件，传统上均基于单一的充电功能来进行定输出的第一控制信号输出原边驱动信号至原边电路，当双向直流变换器工作在放电模式信号产生开关频率，并依据开关频率产生第一控制信号；(c)利用移相控制器接收开关频[0009]图4及图5为本公开优选实施例的双向直流变换器及控制[0011]图7为显示图4及图5的双向直流变换器及控制电路中的移相角、开关频率及输出[0013]图9A、图9B及图9C为图4的双向直流变换器在输出电压增益大于或等于一时的开[0083]图4及图5为本公开优选实施例的双向直流变换器及控制25连接于副边电路14，用于驱动副边电路14的运作。当双向直流变换器1工作在充电模式节器212将输出电压Vo与参考电压Vref间的差值进行调节后，输出电压环调节信号至比较较器213输出的信号可为例如但不限于电压环调节信号及参考电流Iref中的较小者。在充输出至电流环调节器215。电流环调节器215将比较器213输出的信号与输出电流Io间的差器22。第一运算器2119将输出电压Vo与参考电压Vref间的差值输出至电压环调节器2129。[0091]于一些实施例中，双向直流变换器1的原边电路12包含相互并联连接的第一桥臂[0092]谐振腔13的初级侧上具有初级侧电流Ip，谐振腔13的次级侧上具有次级侧电流[0093]图7为显示图4及图5的双向直流变换器及控制电路中的移相角、开关频率及输出电压间的关系的示意图。如图7所示，实线为开关频率fs与输出电压Vo在恒定的输入电压流变换器1的输出电压增益大于或等于一时，控制电路2对双向直流变换器1进行调频及移[0094]对于双向直流变换器1中的开关管的控制是因应不同条件及需求而有所变化，以器1的输出电压增益小于一时的驱动信号如图8所示，在双向直流变换器1的输出电压增益大于或等于一时的驱动信号图9C所示。第五开关管S5的驱动信号在第三节点C的电压VC处于高电平的时间内导通一段时间，第六开关管S6的驱动信号在第三节点C的电压VC处于低电平的时间内导通一段时间，第七开关管S7的驱动信号在第四节点D的电压VD处于高电平的时间内导通一段时间，第八开关管S8的驱动信号在第四节点D的电压VD处于低电平的时在同步整流模式。第一开关管S1的驱动信号在第一节点A的电压VA处于高电平的时间内导通一段时间，第二开关管S2的驱动信号在第一节点A的电压VA处于低电平的时间内导通一段时间，第三开关管S3的驱动信号在第二节点B的电压VB处于高电平的时间内导通一段时[0096]在双向直流变换器1的输出电压增益小于一时，控制电路2仅对双向直流变换器1向直流变换器1的控制。于一些实施例中，是控制副边电路14的开关管工作在同步整流状的时间点，第六开关管S6及第七开关管S7的驱动信号于时刻t1至t3的时间内导通一段时边电路12及副边电路14相互对称，以上述描述可同理推得双向直流变换器1工作在放电模S5的驱动信号在该第六开关管S6的关断时刻至该初级侧电流Ip为零的时刻之间导通一段驱动信号在第三节点C的电压VC处于高电平的时间内导通一段时间，控制第六开关管S6的驱动信号在第三节点C的电压VC处于低电平的时间内导通一段时间，并控制第五开关管S5的驱动信号在该第六开关管S6的关断时刻至该初级侧电流Ip为零的时刻之间导通一段时[0098]图10为图5的双向直流变换器在输出电压增益大于或等于一时的开关时序图。如开关管S7和第八开关管S8的导通时刻延迟移相角以分别获得第二开关管S2和第四开关管关管S1及第三开关管S3工作在二极管整流状态。由于双向直流变换器1的原边电路12及副八开关管S8的驱动信号在第七开关管S7的关断时刻至初级侧电流Ip为零的时刻之间导通关管S7和第八开关管S8的导通时刻延迟移相角以分别获得第一开关管S1和第三开关管S3断时刻至次级侧电流Is为零的时刻之间导通一段时间或维持在关管S7的驱动信号在第五开关管S5的关断时刻至初级侧电流Ip为零的时刻之间导通一段流Ip为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断状态，当双向直流变换器1工作在放电模三开关管S3的关断时刻至次级侧电流Is为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断状态，第二开关管S2的驱动信号在第四开关管S4的关断时刻至该次级侧电流Is为零的时刻之间关管S5的驱动信号在第七开关管S7的关断时刻至初级侧电流Ip为零的时刻之间导通一段流Ip为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断状态，当双向直流变换器1工作在放电模一开关管S1的关断时刻至次级侧电流Is为零的时刻之间导通一段时间或维持在关断状态，第四开关管S4的驱动信号在第二开关管S2的关断时刻至次级侧电流Is为零的时刻之间导21,及移相控制器23，输出电流检测单元283架构于检测输出电流Io并提供给调节模块21、腔13的初级侧包含谐振电感Lr及初级侧电容Crp，谐振腔13的次级侧包含次级侧电容Crs。谐振电感Lr及谐振电容Cr。于图11G所示的实施方式中，谐振腔13的初级侧包含谐振电感[0111]图12为图4的谐振腔的等效电路结构示意图。上述各谐振腔13的可能实施方式均节点D9间的电压，VC_D为谐振腔13包含变压器131及谐振元件时的第三节点C与第四节点D[0114]图13为本公开优选实施例的控制方法的流程图。此实施例的控制方法适用于图424接收并依据第二控制信号产生原边驱动信号，以驱动原边电路12的运作(如步骤S40所25接收并依据第一控制信号产生副边驱动信号，以驱动副边电路14的运作(如步骤S50所[0121]利用第一运算器211、2119依据输出电压Vo及参考电压Vref产生输出电压Vo与参[0122]利用电压环调节器212、2129依据输出电压Vo与参考电压Vref间的差值产生电压[0123]利用比较器213接收并比较电压环调节信号及参考电流Iref，依据比较结果产生[0124]利用第二运算器214依据信号及输出电流Io产生信号与输出电流Io间的差值(如[0125]利用电流环调节器215依据信号与输出电流Io间的差值产生调节信号(如步骤S15[0127]利用第二运算器2149依据输出电流Io及参考电流Iref产生输出电流Io与参考电[0128]利用电流环调节器2159依据输出电流Io与参考电流Iref间的差值产生电流环调