[发明专利]用于校准谐振转换器的方法和系统

说明书

本文提供一种用于校准电感－电感－电容（LLC）谐振转换器（100）的方法和系统。该方法包含：数学上计算作为输出电压、负载电流以及LLC谐振转换器的组件的容差中的至少一个的函数的输入电压；以及在开环模式下以标称谐振频率操作LLC谐振转换器。该方法还包含：测量LLC谐振转换器的输出电压；以及比较测量的输出电压与计算的输入电压。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/793,763的优先权，通过参考将其整体并入本文。

背景技术

本技术领域一般涉及功率转换器，更具体而言，涉及校准谐振转换器的方法和系统。

在输出级采用电感－电感－电容(LLC)谐振转换器拓扑结构的当前设计使用实证方法来确定要求的输入电压，以适应电路中的所有容差。例如，容差可以包含谐振电感值中的+/-5％至8％的变化、和/或电容值中的+/-5％的变化。因为实证方法使用最差的情况条件，所以该方法没有在所有负载条件和所有输出电压下实现高效率。已知的方法对谐振频率使用查找表或者关闭循环(close-a-loop)。

发明内容

在一个实施例中，提供一种校准谐振转换器的方法。该方法包含：数学上计算作为输出电压、负载电流以及LLC转换器的组件的容差中的至少一个的函数的输入电压；以及在开环模式下以标称谐振频率操作LLC转换器。该方法还包含：测量LLC转换器的输出电压；以及比较测量的输出电压与计算的输入电压。

在另一个实施例中，提供一种电感－电感－电容(LLC)谐振转换器。该转换器包含逆变器、谐振回路、以及耦合至逆变器和谐振回路的控制器。控制器配置为：数学上计算作为输出电压、负载电流以及LLC转换器的组件的容差中的至少一个的函数的输入电压；以及在开环模式下以标称谐振频率操作LLC转换器。控制器还配置为：测量LLC转换器的输出电压；以及比较测量的输出电压与计算的电压。

按照本公开的第一方面，提供一种校准电感－电感－电容(LLC)谐振转换器的方法，所述方法包括：

数学上计算作为输出电压、负载电流以及所述LLC谐振转换器的组件的容差中的至少一个的函数的输入电压；

在开环模式下以标称谐振频率操作所述LLC谐振转换器；

测量所述LLC谐振转换器的输出电压；以及

比较所测量的输出电压与所计算的输入电压。

按照第一方面的方法，其中，在开环模式下操作所述LLC谐振转换器包括以预定义的负载来操作。

按照第一方面的方法，其中，在开环模式下操作所述LLC谐振转换器包括以预定义的输入电压来操作。

按照第一方面的方法，其中，数学上计算输入电压包括：根据V_bus＝V_out×N_t×M+I_out×f×y±x来计算输入电压，其中，V_out是所述LLC谐振转换器的输出电压，N_t是变压器的匝数比，M是乘数，I_out是所述LLC谐振转换器的实时输出电流，f是输入频率，y是代表跨400V总线的纹波的系数，x是能够在测试期间获得的校准因子。

按照第一方面的方法，其中，所述LLC谐振转换器包含半桥整流器，所述方法还包括对所述乘数M使用2的值来计算输入电压。

按照第一方面的方法，其中，所述LLC谐振转换器包含全桥整流器，所述方法还包括对所述乘数M使用1的值来计算输入电压。

按照第一方面的方法，其中，当所测量的输出电压低于所计算的输入电压时，所述方法包括对x应用负值。

按照第一方面的方法，还包括确定作为所测量与所计算的输入电压之间的差异的函数的所述电压的大小。