[发明专利]开关电路、开关电路的控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种开关电路、开关电路的控制方法及装置。该开关电路，用于直流变换电路的开关模块，直流变换电路的负载并联有支撑电容C2，开关模块包括串联连接的正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2，开关电路包括在正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2的连接点与负载之间串联连接的电容C1和电感L1，以及与电容C1并联的依次串联的开关元件Q3、单向导通元件D1和电感L2，其中，单向导通元件D1使电流可以自开关元件Q3流入电感L2。

技术领域

本发明属于开关电路技术领域，尤其涉及一种开关电路、开关电路的控制方法及装置。

背景技术

直流变换电路(D.C.converting circuit)是将幅值固定的直流电压变换成幅值和极性为可变的直流电压的变换电路。传统的电力电子直流变换电路均采用硬开关，存在开关损耗，电路效率低的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种开关电路、开关电路的控制方法及装置，能够采用较少的电器元件，显著提高电路效率、减小开关元件上的损耗。

第一方面，提供了一种开关电路，用于直流变换电路的开关模块，直流变换电路的负载并联有支撑电容C2，开关模块包括串联连接的正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2，开关电路包括在正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2的连接点与负载之间串联连接的电容C1和电感L1，以及电容C1并联的依次串联的开关元件Q3、其中，单向导通元件D1和电感L2，单向导通元件D1使电流可以自开关元件Q3流入电感L2。

第二方面，提供了一种开关电路的控制方法，用于上述的开关电路，该方法包括：获取负载两端的当前电压U₂的步骤；基于负载两端的当前电压U₂、负载两端的目标电压电容C1的电容值和电感L1的电感值获得正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2的占空比的步骤；根据占空比对正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2进行接通及关断控制，以使正极侧开关元件Q1实现零电流关断的步骤。

第三方面，提供了一种开关电路的控制装置，用于上述的开关电路，包括：获取单元、第一计算单元和控制单元，该获取单元用于获取负载两端的当前电压U₂；该第一计算单元用于基于负载两端的当前电压U₂、负载两端的目标电压电容C1的电容值和电感L1的电感值获得正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2的占空比；该控制单元用于根据占空比对正极侧开关元件Q1和负极侧开关元件Q2进行接通及关断控制，以使正极侧开关元件Q1实现零电流关断。

根据本发明实施例提供的开关电路、开关电路的控制方法及装置，通过在开关元件桥臂和负载电感之间增加一个电感和一个电容的电路拓扑，利用电感和电容的谐振输出电流的高频正弦化，从而实现开关元件零电流的接通关断。同时在电容两端并联辅助开关器件和另一个电感，以另一个电感和电容上的谐振来实现电容上电压方向的转换，以使整个开关电路能够持续以软开关的形式工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种实施例的直流变换软开关电路的拓扑图；

图2是本发明的一种实施例的开关电路的拓扑图；

图3是本发明的一种实施例的开关电路的各个工作模态中流过电容C1的电流和电容C1两端的电压的波形图；

图4是本发明的一种实施例的开关电路的控制方法的方法流程图；

图5是本发明的另一种实施例的开关电路的控制方法的方法流程图；

图6是本发明的一种实施例的开关电路的控制装置的示意性框图；