电路电压uQ和振荡电路电流iQ的相位曲线，第一和第二电桥支路BI、B2中的电流流动的 相位曲线，以及第一至第四开关21至24的开关状态的时间变化。
[0044] 通过根据本发明的控制，获得振荡电路电流Itl，其时间上的电流过零点关于第三 和第四开关23、24的关断时间点具有大于零的相位保留 〇，从而振荡电路电流Ici在第三 和第四开关23、24的关断时间点流过相应的开关，并且两个开关23和24由于电容去负荷 的第三和第四电容器31、32而可以在零电压下断开。在第三和第四开关23、24的导通时间 点，相关的反并联的第三和第四二极管27、28导通，并且两个开关23和24可以在零电压下 接通。在振荡电路电流^和振荡电路电压Utl的曲线下面的图示示出了两个电桥支路Bl和 B2的哪些组件分别正在传导电流。
[0045] 在另一相移〇的情况下，上面针对第二电桥支路B2描述的内容可以类似地适用 于第一电桥支路Bl的组件。
[0046] 相位曲线下面的时间图示详细地示出了时间关系。振荡电路电压Utl的时间变化 由相移〇的时间段Tshift和振荡电路电压Utl不等于零的时间段Tm确定。时间段Tm等于 占空比d和周期时间Tp的半周期的时间段Thp的积，其中，周期时间Tp等于控制频率f的倒 数。还示出了在第三开关23的断开和第四开关24的导通之间或者在第一开关21和第二 开关22之间的锁定时间Tdt。开关21至24导通或断开的时间能够从最下面的图形获得。
[0047] 随后，给出用于确定根据图1和图2的逆变器电路2的控制参数占空比d和控制 频率f的方法。该方法产生如在图3中示出的曲线。这样的方法负责在通过输入电压Up 输出电压U2和负载或输出电流I2规定的谐振变换器的每个工作点，在输出端处保持所需的 相位保留〇。
[0048] 为此，通过按照控制频率f和占空比d在工作点和相位保留〇的预给定的条件 下，对根据占空比d和控制频率f?描述谐振变换器的行为的两个解析方程式进行求解，来确 定控制参数占空比d和控制频率f。在此，控制参数占空比d和控制频率f?的计算可以由调 节装置6实时地进行，或者预先针对希望的谐振变换器的工作范围由调节装置6以表的形 式确定，以供稍后使用。
[0049] 在此，调节装置6可以根据图4的框图来实现，其提供根据工作点的占空比d的列 表和利用调节参数对控制频率f的调节。在第一制表单元41中，由输入参数（输入电压Up 输出电流的额定值I2^11和输出电压的额定值U2^11)确定占空比d。
[0050] 在第二制表单元42中，由输出电流的额定值I2，S()11确定最小控制频率fmin。借助 调节单元43在输出侧确定与控制频率f?相对应的调节参数f'。在调节单元43的输入端， 施加来自输出电压的额定值U2，S()11和输出电压U2的差（=电压偏差AU2)。
[0051] 可选的控制单元44通过限制、预控制和/或调节负责在振荡电路组件的容差的情 况下或者在动态状态改变的情况下，在谐振变换器中也保持相位保留〇。可选地，这也可以 通过对振荡电路电流L的监视和预计算进行。
[0052] 附图标记列表
[0053] 1 功率电路部分
[0054] 2 逆变器电路
[0055] 3 振荡电路
[0056] 4 变压器电路
[0057] 5 整流器电路
[0058] 6 调节装置
[0059] 7 脉冲生成电路
[0060] 8 控制信号
[0061] 21 第一开关
[0062] 22 第二开关
[0063] 23 第三开关
[0064] 24 第四开关
[0065] 25 第一二极管
[0066] 26 第二二极管
[0067] 27 第三二极管
[0068] 28 第四二极管
[0069] 29 第一电容器
[0070] 30 第二电容器
[0071] 31 第三电容器
[0072] 32 第四电容器
[0073] 33 串联电容器
[0074] 34 串联电感
[0075] 35 并联电感
[0076] 36 并联电容器
[0077] 41 第一制表单元
[0078] 42 第二制表单元
[0079] 43 调节单元
[0080] 44 控制单元
[0081] Bl 第一电桥支路
[0082] B2 第二电桥支路
[0083] d 占空比
[0084] Dl 电流流过第一二极管25的时间段
[0085] D2 电流流过第二二极管26的时间段
[0086] D3 电流流过第三二极管27的时间段
[0087] D4 电流流过第四二极管28的时间段
[0088] f 控制频率
[0089] fmin 最小控制频率
[0090] f/ 控制频率f的调节参数
[0091] i〇 振荡电路电流
[0092] I2 输出电流
[0093] I2，S()n输出电流的额定值
[0094] n 匝数比
[0095] Sl 电流流过第一开关21的时间段
[0096] S2 电流流过第二开关22的时间段
[0097] S3 电流流过第三开关23的时间段
[0098] S4 电流流过第四开关24的时间段
[0099] Tdt 锁定时间
[0100] Thp -半周期时间Tp的时间段
[0101] Ton 振荡电路电压不等于零的时间段
[0102] Tp 周期时间
[0103] Tshift 相移〇的时间段
[0104] t 时间
[0105] 1? 振荡电路电压
[0106] U1 输入电压
[0107] U2 输出电压
[0108] U2jsoll 输出电压U2的额定值
[0109] Us 经过变换的振荡电路电压u0
[0110] AU2 电压偏差
[0111] 〇 相移/相位角偏移
[0112] Cp 相位
[0113] 〇 相位保留
【主权项】
1. 一种用于运行谐振变换器的方法，所述谐振变换器具有带有多个开关（21，22, 23， 24)的逆变器电路（2)， 其特征在于， -所述逆变器（2)的开关（21，22,23,24)以控制频率（f)并且彼此相移（O)地进行切 换，使得在逆变器（2)的输出端处的电压具有占空比（d)， -其中，针对谐振变换器的预先给定的工作点并且通过预先给定的相位保留（〇 )，确 定所述控制频率（f)和所述占空比（d)。
2. 根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述相位保留（〇)说明了在开关（21，22,23,24)的断开和振荡电路电流的过零 点之间存在的相位角偏移。
3. 根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， -所述开关包括第一开关（21)、第二开关（22)、第三开关（23)和第四开关（24)，其中， 第一和第二开关（21，22)形成第一电桥支路（BI)，并且第三和第四开关（23, 24)形成第二 电桥支路（B2)，以及 -第一、第二、第三和第四开关（21，22,23,24)以所述控制频率（f)进行切换，第一和第 二开关（21，22)彼此交替地进行切换，第三和第四开关（23,24)彼此交替地进行切换，并且 第一电桥支路（BI)的开关（21，22)和第二电桥支路（B2)的开关（23, 24)彼此以相位角偏 移（〇)进行切换，从而在逆变器⑵的输出端处存在具有所述占空比⑷的电压（Utl)。
4. 根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述相位保留（〇)说明了在第一开关（21)的断开和振荡电路电流的过零点之 间以及在第二开关（22)的断开和振荡电路电流的过零点之间的相位角偏移，或者在 第三开关（23)的断开和振荡电路电流的过零点之间以及在第四开关（24)的断开和 振荡电路电流Q tl)的过零点之间的相位角偏移。
5. 根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 说明了在第一和第二开关（21，22)的切换之间以及在第三和第四开关（23,24)的切换 之间的时间段的锁定时间（Tdt)，小于所述相位保留（〇)除以所述控制频率（f)的2 倍。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 谐振变换器的输入电压（U1)、谐振变换器的输出电压（U2)和谐振变换器的输出电流 (I2)规定了所述工作点。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 基于所述工作点从存储的事先确定的表（41，42)中确定所述占空比（d)和所述控制频 率⑴。
8. 根据上述权利要求中的任一项所述的方法， 其特征在于， 通过控制单元（44)借助对所述控制频率（f)和/或所述占空比（d)的限制、预控制和 /或调节，动态地进行所述相位保留（〇)的保持。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 通过监视振荡电路电流动态地进行所述相位保留（〇)的保持。
10. -种具有逆变器电路（2)的谐振变换器，其中，所述谐振变换器被构造为执行根据 上述权利要求中任一项所述的方法。
11. 根据权利要求10所述的谐振变换器， 其特征在于： -调节装置（6)，其被构造为，借助事先确定并且存储的表（41，42)根据工作点和相位 保留（〇)确定控制频率（f)和占空比（d)。
12. -种X射线发生器，其具有根据权利要求10或11所述的谐振变换器。
【专利摘要】本发明给出一种用于运行谐振变换器的方法，所述谐振变换器具有带有多个开关(21，22，23，24)的逆变器电路(2)，其中，逆变器的开关通过控制频率(f)并且通过相位角偏移(Φ)彼此进行切换，使得在逆变器电路的输出端处的电压具有占空比(d)，其中，针对谐振变换器的预先给定的工作点和预先给定的相位保留(σ)确定控制频率和占空比。还给出了一种相关的谐振变换器和一种具有谐振变换器的X射线发生器。根据本发明的控制频率的变化和相移调制的组合的优点在于，在谐振变换器的LCLC振荡电路的尺寸合适的情况下，能够在非常宽的工作范围内实现去负荷的切换，其中，同时能够保持逆变器电路中的无功电流和控制频率中的频率振荡是小的。
【IPC分类】H02M3-335
【公开号】CN104852581
【申请号】CN201410582237
【发明人】S.韦弗勒
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年10月27日
【公告号】DE102014202954A1, US20150236600