一种全桥LLC谐振变换器的动态追踪谐振频率方法及系统与流程

本发明涉及谐振变换器，尤其涉及一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法及系统。

背景技术：

1、llc谐振变换器可等效为由电感(l)、电容(c)和电阻(r)组成的谐振电路。它的工作原理基于谐振现象，通过调整电感、电容和电阻的数值，使得谐振电路在输入和输出电压之间形成谐振，从而实现能量的高效传输。

2、由于llc谐振变换器在谐振频率点效率最高，所以在不少两级电路应用中，llc作为前级粗调电压，第二级电路进行输出电压精准控制，在这种系统中，可以直接让llc开环工作于谐振频率点，不对输出进行闭环来调整工作频率，把llc就用作一个直流变压器，不仅控制简单，而且系统效率高。

3、在定频定占空比控制方式下，理论上可以使llc谐振变换器工作在计算出的谐振频率点，但是由于谐振元件参数偏差对谐振变换器的实际谐振频率会有一定的影响，在实际应用中，由于存在制作工艺和使用老化等问题，致使llc谐振变换器元件的实际参数与预设参数存在偏差，导致真实的谐振频率发生变化，实际谐振频率不等于预设谐振频率，不利于llc谐振变换器稳定工作在谐振频率点附近，一定程度干扰了变换器效率提升。当变换器量产之后，很难保证每台产品的硬件参数是完全一致的，同时又为了使每台产品都可以工作在各自的谐振频率点，就需要一种可以自适应识别当前机器谐振频率点的方法，来保证每台机器都实现最大的转换效率。

4、目前，现有相关自动跟踪llc谐振变换器谐振频率技术不够丰富成熟，且控制方式相对复杂、实用性较低。

5、因此，需要对现有技术进行改进。

6、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法，所述方法包括：

4、采集副边整流二极管电压vds开始上升的时刻td_up与原边开关管驱动信号vg1开始下降的时刻tg_down；

5、根据以下公式计算谐振偏移因子δtf：

6、δtf＝td_up-tg_down；

7、判断是否δtf＜δtf_ref，其中，δtf_ref为谐振偏移因子参考值；

8、若是，则开关频率fs小于谐振频率fr,利用p i控制器调节开关频率fs，以增加开关频率fs，实现对谐振频率fr的动态跟踪；若否，则判断是否δtf＞0；

9、若是，则开关频率fs大于谐振频率fr,利用p i控制器调节开关频率fs，以减小开关频率fs，实现对谐振频率fr的动态跟踪；若否，则保持开关频率fs不变。

10、进一步地，所述全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法中，所述利用p i控制器调节开关频率fs的步骤包括：

11、将谐振偏移因子参考值δtf_ref与谐振偏移因子δtf之间的差值通过pi控制器叠加至初始开关频率fs0；

12、利用pi控制器动态调节开关频率fs，使谐振偏移因子δtf无静差跟踪至谐振偏移因子参考值δtf_ref。

13、进一步地，所述全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法中，所述方法还包括：

14、将全桥llc谐振变换器工作在实际谐振频率点或谐振频率点稍左侧区间时谐振偏移因子δtf的值设定为谐振偏移因子参考值δtf_ref。

15、第二方面，本发明体提供一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率系统，所述系统包括：

16、采集模块，用于采集副边整流二极管电压vds开始上升的时刻td_up与原边开关管驱动信号vg1开始下降的时刻tg_down；

17、计算模块，用于根据以下公式计算谐振偏移因子δtf：

18、δtf＝td_up-tg_down；

19、判断模块，用于判断是否δtf＜δtf_ref，其中，δtf_ref为谐振偏移因子参考值；若是，则开关频率fs小于谐振频率fr,利用p i控制器调节开关频率fs，以增加开关频率fs，实现对谐振频率fr的动态跟踪；若否，则判断是否δtf＞0；

20、若是，则开关频率fs大于谐振频率fr,利用p i控制器调节开关频率fs，以减小开关频率fs，实现对谐振频率fr的动态跟踪；若否，则保持开关频率fs不变。

21、进一步地，所述全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率系统中，所述判断模块执行的所述利用pi控制器调节开关频率fs的步骤具体包括：

22、将谐振偏移因子参考值δtf_ref与谐振偏移因子δtf之间的差值通过pi控制器叠加至初始开关频率fs0；

23、利用pi控制器动态调节开关频率fs，使谐振偏移因子δtf无静差跟踪至谐振偏移因子参考值δtf_ref。

24、进一步地，所述全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率系统中，所述系统还包括设定模块，用于：

25、将全桥llc谐振变换器工作在实际谐振频率点或谐振频率点稍左侧区间时谐振偏移因子δtf的值设定为谐振偏移因子参考值δtf_ref。

26、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法。

27、第四方面，本发明提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令由计算机处理器执行，以实现如上述第一方面所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、本发明提供的一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法及系统，通过基于谐振偏移因子δtf和谐振偏移因子参考值δtf_ref比较，可动态追踪全桥llc谐振变换器工作于谐振频率点或谐振频率点稍左侧，自适应实现原边开关管零电压开通及副边二极管零电流关断，提升变换器效率，降低系统损耗，从而有效解决在批量产品中由于谐振器件自身参数精度、器件组合不同方式、线路分布参数等导致的实际谐振频率与理论预设谐振频率的差异问题，以及可应对由于谐振器件老化所导致的谐振频率变化，一定程度消除了控制误差，具有一定时效性，同时控制方式简单、易于实现、实用性较强。

30、本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法，其特征在于，所述利用pi控制器调节开关频率fs的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.一种全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率系统，其特征在于，所述系统包括：

5.根据权利要求4所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率系统，其特征在于，所述判断模块执行的所述利用pi控制器调节开关频率fs的步骤具体包括：

6.根据权利要求4所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率系统，其特征在于，所述系统还包括设定模块，用于：

7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3中任一项所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令由计算机处理器执行，以实现如权利要求1-3中任一项所述的全桥llc谐振变换器的动态追踪谐振频率方法。

技术总结
本发明涉及谐振变换器技术领域，公开了一种全桥LLC谐振变换器的动态追踪谐振频率方法及系统，通过基于谐振偏移因子ΔT<subgt;f</subgt;和谐振偏移因子参考值ΔT<subgt;f_ref</subgt;比较，可动态追踪全桥LLC谐振变换器工作于谐振频率点或谐振频率点稍左侧，自适应实现原边开关管零电压开通及副边二极管零电流关断，提升变换器效率，降低系统损耗，从而有效解决在批量产品中由于谐振器件自身参数精度、器件组合不同方式、线路分布参数等导致的实际谐振频率与理论预设谐振频率的差异问题，以及可应对由于谐振器件老化所导致的谐振频率变化，一定程度消除了控制误差，具有一定时效性，同时控制方式简单、易于实现、实用性较强。

技术研发人员：贺帅帅,郭英,何思模,李现亭,马超群,刘宝辉,何佳
受保护的技术使用者：易事特集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8