[发明专利]用于控制直流至直流转换器的开关的方法和系统

权利要求书

1.一种控制直流至直流转换器的方法，其中，初级全桥经由变压器联接到次级全桥，所述方法包括：

在启动时间周期之后，控制转换器在第一控制模式、第二控制模式或第三控制模式下有效地操作，其中，第一控制模式包括相移模式，第二控制模式包括三角波形控制模式，并且其中，第三控制模式包括梯形波形控制模式；

针对每一个控制模式确定最大目标功率范围和转变功率水平阈值；

基于存储在数据存储装置中的参考损耗数据来估计转变功率水平阈值，所述参考损耗数据基于与不同控制模式关联的预定或模拟的转换器开关损耗和传导损耗，或者基于应用于一个或更多个相应控制模式的对应等式的观测的初级电压和观测的次级电压的测量；以及

基于最大目标功率范围和估计的功率水平阈值来管理在两个或多个控制模式之间的转变，其中，控制模式将时间同步的控制信号施加到初级全桥中的初级开关和次级全桥中的次级开关的相应控制端。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转换器包括单相双有源桥直流(DC)至DC转换器，在初级全桥处具有直流输入端并且在次级全桥处具有直流输出端。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在启动时间周期期间，控制转换器在第一控制模式下操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，估计在运行时确定的转变功率水平阈值包括：在控制模式中选择最优控制模式以提供初级开关和次级开关的最大软开关，以降低或最小化开关损耗。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

第一控制模式和可能开关状态与对应软开关事件的最低比关联，所述最低比小于可能开关状态的中间比和可能开关状态的最高比；

第二控制模式包括和可能开关状态与对应软开关事件的最高比关联；

第三控制模式和可能开关状态与对应软开关事件的中间比关联，所述中间比小于最高比并且大于最低比。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述初级开关包括用于第一相的第一对开关和用于第二相的第二对开关，在第一控制模式下第一对相对于第二对具有互补相位偏移(大约180度偏移)；在第一对和第二对初级开关中的每一个内，高侧开关具有相对于低侧开关的互补相位偏移以及大约50％占空比；

次级开关包括用于第三相的第三对开关以及用于第四相的第四对开关，在第一控制模式下第三对相对于第四对具有互补相位偏移(大约180度偏移)；在第三对和第四对初级开关中的每一个内，高侧开关具有相对于低侧开关的互补相位偏移以及大约50％占空比。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述初级开关包括用于第一相的第一对开关和用于第二相的第二对开关，在第二控制模式下以及在第三控制模式下，第一对相对于第二对具有非互补相位偏移(非180度偏移)；在第一对和第二对初级开关中的每一个内，高侧开关具有相对于低侧开关的互补相位偏移以及大约50％占空比；

次级开关包括用于第三相的第三对开关和用于第四相位的第四对开关，在第二控制模式和第三控制模式下，第三对相对于第四对具有非互补相位偏移(例如，非180度偏移)；在第三对和第四对初级开关中的每一个内，高侧开关具有相对于低侧开关的互补相位偏移以及大约50％占空比。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在第二控制模式和第三控制模式内，第一对初级开关的高侧开关与第三对次级开关的高侧开关同相，并且其中，第二对初级开关的高侧开关与第四对次级开关的高侧开关具有相位偏移，以在变压器中建立电压以支持初级开关和次级开关的零电流导通和零电流截止事件(状态)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，电流在与初级和次级开关并联的二极管中流动，以在任何所述控制模式下支持初级和次级开关的零电压导通。