[发明专利]移相全桥DC-DC变换器的离散移相角控制方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及移相全桥DC-DC变换器的离散移相角控制方法及其装置。

背景技术

为提高变换器的频率和功率密度，必须减少开关管的开关损耗，因此人们提出了谐振软开关技术；谐振软开关技术通过在电路中增加谐振元件，使开关管实现零电压导通或零电流关断，从而降低了开关损耗；但谐振软开关技术一般需要采用频率调制方法(Frequency Modulation,FM)进行控制，因此存在控制方式复杂、输出滤波器设计困难等缺点。

90年代，人们提出了移相全桥DC-DC变换器技术；移相全桥DC-DC变换器一方面通过改变移相角θ，实现对变换器输出电压的控制；另一方面利用电路自身的寄生参数，通过设置死区时间t_d，使开关管工作在软开关状态；移相全桥DC-DC变换器技术充分利用了主电路寄生参数，降低了功率开关管的开关损耗的同时降低了功率开关管的电压电流应力，因而获得了广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种移相全桥DC-DC变换器的离散移相角控制方法，该控制技术简单易行，稳定性和抗干扰能力强；由于无需误差放大器及相应的补偿网络，动态相应速度快。

本发明实现其发明目的，所采用的技术方案是：移相全桥DC-DC变换器的离散移相角控制方法，由变换器和离散移相角控制器组成移相全桥DC-DC变换器的离散角移相控制系统，其工作方式包括：离散移相角控制器通过对超前臂的两个开关管的驱动信号进行移相处理，产生两组具有不同移相角的脉冲信号，并在每一个开关周期开始时刻，根据变换器的输出状态和控制规则，在两组脉冲信号中选取适当的脉冲信号作为有效驱动信号，以实现对变换器输出电压的控制；其控制脉冲选取规则为：若输出电压V_o低于参考电压V_ref，控制信号选择器选择移相角较小的一组脉冲信号作为有效驱动信号，产生较大的占空比，使输出电压升高，将该移相角记作θ_H；反之，若V_o高于V_ref，控制信号选择器选择移相角较大的一组脉冲信号作为有效驱动信号，产生较小的占空比，使输出电压降低，将该移相角记作θ_L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、相对于现有移相全桥DC-DC变换器的PWM控制技术，采用本发明的变换器在负载突变时，由于无需补偿网络，因此具有更快的瞬态响应能力。

二、控制器直接用输出电压与基准电压相比较，无需补偿网络，简化了控制环路设计，增强了系统稳定性，提高了瞬态响应速度。

本发明的另一目的是提供实现上述移相全桥DC-DC变换器的离散移相角控制方法的装置。

本发明实现该发明目的所采用的技术方案是：一种实现以上移相全桥DC-DC变换器控制方法的装置，由变换器和离散移相角控制器组成，离散移相角控制器包括电压采样与比较电路、控制脉冲产生器、移相角产生器、第一移相控制信号产生器1、第二移相控制信号产生器2、控制信号选择器和驱动电路。其结构特点是：控制脉冲产生器、移相角产生器均与第一移相控制信号产生器1、第二移相控制信号产生器2相连；电压采样与比较电路、第一移相控制信号产生器1、第二移相控制信号产生器2均与控制信号选择器相连；控制脉冲产生器、控制信号选择器均与驱动电路相连。