技术特征：
1.一种混合控制llc串联谐振变换器变死区控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：获取电路硬件参数以及输入输出参数范围，包括：谐振电感l
r
，谐振电容c
r
，变压器t
x
的原边励磁电感l
m
，变压器匝比n，原边开关管输出电容c
oss
，输入电压v
i
变化范围，输出电压v
o
变化范围，以及输出电流i
o
变化范围；步骤s2：使用改进的时域分析方法分别计算不同输入输出参数情况下，混合控制llc谐振变换器驱动信号相位超前和滞后的桥臂开关管的关断时刻的电流i
off
；所述改进时域分析方法包括：列写出半个开关周期内，不同时段谐振电流i
lr
、励磁电流i
lm
与谐振电容电压v
cr
所满足的方程，并结合稳态时全桥llc谐振变换器谐振波形的对称性，求解出任意时刻的谐振电流i
lr
、励磁电流i
lm
与谐振电容电压v
cr
；步骤s3：根据开关管寄生电容c
eq
以及关断电流i
off
，计算得到不同输入输出参数情况下原边开关管实现零电压开通所需的最短死区时间t
dead_min
；其中，最短死区时间计算方法为c
oss
为开关管寄生输出电容；步骤s4：使用简单的拟合函数模型f(f
s
,θ)拟合最短死区时间t
dead_min
与开关频率f
s
和移相角θ的函数关系，求解出拟合函数模型中的待定参数；步骤s5：将求解好的拟合函数模型f(f
s
,θ)写入嵌入式控制器，并在电路运行时实时计算，得到此工况下原边各个的开关管实现零电压开通所需最短死区时间；步骤s6：给步骤s5计算获得的最短死区时间增加合适的裕度后，将最终死区时间信号传输至pwm发生器，并通过驱动电路控制原边开关管的死区时间。2.根据权利要求1所述的混合控制llc串联谐振变换器变死区控制方法，其特征在于：所述改进时域分析方法中，在励磁电感l
m
,谐振电感l
r
与谐振电容c
r
共同谐振的时间段t
sp
内，将谐振电流视作线性变化，且线性变化的速率为t
sp
端点时刻谐振电流变化速率的平均值。3.根据权利要求1或2所述的混合控制llc串联谐振变换器变死区控制方法，其特征在于：所述改进时域分析方法具体包括：步骤s21：获得所控制的llc串联谐振变换器运行时的具体软硬件参数，包括：谐振电感l
r
，励磁电感l
m
，谐振电容c
r
，变压器变比n，开关频率f
s
，移相角θ，输入电压v
i
，输出电压v
o
，输出电流i
o
；其中，v
i
、v
o
、i
o
至少应获得到其中之二；步骤s22：计算励磁电流与谐振电容电压初值条件：其中，i
lr
指谐振电感电流瞬时值；v
cr
指谐振电容电压瞬时值；t
0～2
和t
2～3
分别指t0至t2的时间和t2至t3的时间，t0为一个开关周期初始时刻，t2为前半个开关周期内副边电流断续时
刻，为未知数，t3为开关周期的中间时刻；k
23
指谐振电感电流在t2至t3时间段内变化的速率；求解方程组(1)以获得励磁电流初值i
lr
(t0)和谐振电容电压初值v
cr
(t0)；步骤s23：根据电路运行情况，列出i
lr
和v
cr
在t0至t3时间段内满足的微分方程，结合式(1)中的初值条件，求解得到i
lr
和v
cr
的时域表达式，相应微分方程为：步骤s24：根据i
lr
和u
cr
的满足的边界条件，带入式(3)中求得的时域表达式中，消除其中的未知数，得到最终的表达式，相应边界条件为：步骤s25：使用数值解法求出不同工况下两桥臂关断电流，包括：超前桥臂关断电流i
lr
(t1)，滞后桥臂关断电流i
lr
(t3)。4.根据权利要求1所述的混合控制llc串联谐振变换器变死区控制方法，其特征在于：在步骤s4中使用的简单拟合函数模型为：其中，f
s
指开关频率；θ指移相角，大于或等于0，c
0-c5为待拟合参数；所述移相角θ；对不同负载电阻下的死区时间进行拟合，将死区时间简化为开关频率与移相角的简单函数。5.根据权利要求1所述的混合控制llc串联谐振变换器变死区控制方法，其特征在于：在步骤s5中计算获得的驱动信号相位滞后的桥臂开关管实现零电压开通所需最短死区时间大于或等于相位超前桥臂开关管实现零电压开通所需最短死区时间。6.根据权利要求1所述的混合控制llc串联谐振变换器变死区控制方法，其特征在于：采用电压电流采样电路连接llc串联谐振变换器的负载以采集输出电压v
o
和输出电流i
o
的信息；采用驱动电路连接llc串联谐振变换器的四个开关管以提供驱动信号；所述嵌入式控制器连接电压电流采样电路和驱动电路。
技术总结
本发明提出一种混合控制LLC串联谐振变换器变死区控制方法，其分别计算相位超前与滞后桥臂开关时刻的电流以及实现ZVS（零电压开通）所需的最短死区时间，并使用参数拟合的方法简化计算量，在嵌入式控制器上实时计算并控制两桥臂开关管的死区时间。本发明考虑了混合控制LLC串联谐振变换器原边两个桥臂开关管实现零电压开通所需死区时间的不同，并进行了实时控制，防止原边开关管因工况变化失去零电压开通，并尽可能的减小了开关管反向导通时间，减小了损耗。本发明在高频、宽增益范围的混合控制LLC串联谐振变换器中具有较好的应用效果。制LLC串联谐振变换器中具有较好的应用效果。制LLC串联谐振变换器中具有较好的应用效果。
技术研发人员：毛行奎 张彬意 郑嘉冬
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/10/4