[发明专利]LLC谐振变换器控制方法及其控制系统

说明书

本发明涉及LLC谐振变换器技术领域，公开了一种LLC谐振变换器控制方法及其控制系统。将恒压控制环路和恒流控制环路两者中输出较小者作为控制环路输出的控制信号，电流过冲抑制环路根据LLC谐振变换器的输出电流产生电流过冲抑制信号，以对所述控制环路输出的控制信号进行调整。对调整后的控制信号进行曲线拟合后获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。本发明在LLC谐振变换器恒压、恒流控制环路的基础上加入电流过冲抑制环路，使其在仅在电流超过电流参考值时才起作用，在正常工作状态下不会对控制环路的控制效果造成影响。所述电流过冲抑制环路可以使得总环路的输出减小地更快，使环路可以更快地到达输出下限以提前实现封波，抑制甚至消除出现电流过冲。

技术领域

本发明涉及LLC谐振变换器技术领域，特别是涉及一种LLC谐振变换器控制方法及其控制系统。

背景技术

随着5G时代的到来，5G网络建设中的核心设备高压直流(HVDC)电源成为了业内竞相发展的热点。HVDC由前级PFC整流器和后级LLC谐振变换器组成，前级PFC整流器将电网电压转换成直流电压保证直流母线的稳定，后级LLC谐振变换器将直流母线电压转换成需要的输出电压，维持模块的稳定输出。LLC谐振变换器安全稳定运行是HVDC模块稳定运行的前提。

在LLC谐振变换器空载运行时突然投入电压较低的电池，由于LLC谐振变换器的输出电压和电池电压之间存在较大的压差，突投电池瞬间相当于电路处在短路状态，导致输出侧出现很大的电流过冲，远远超过LLC谐振变换器所能承受的最大电流，从而极有可能造成LLC谐振变换器损坏。常规的控制方法和保护策略在维持此类工况下系统稳定运行时，还是存在巨大的安全隐患，因此需要额外的方法去抑制突投电池时带来的电流过冲，最大限度减小甚至消除电流过冲带来的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对突投低压电池引起的电流过冲可能会导致LLC谐振变换器损坏的问题，提供一种LLC谐振变换器控制方法及其控制系统。

一种LLC谐振变换器控制方法，包括恒压控制环路控制LLC谐振变换器输出恒定电压，恒流控制环路控制LLC谐振变换器输出恒定电流；将所述恒压控制环路输出的恒定电压控制信号与所述恒流控制环路输出的恒定电流控制信号进行比较，二者中数值较小者作为所述LLC谐振变换器的控制信号；获取所述LLC谐振变换器的输出电流，电流过冲抑制环路根据所述产生电流过冲抑制信号，根据所述电流过冲抑制信号对所述控制信号进行调整；对调整后的所述控制信号进行曲线拟合，以获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。

上述LLC谐振变换器控制方法，在利用恒压控制环路或恒流控制环路对LLC谐振变换器的输出进行控制的同时加入了电流过冲抑制环路。所述恒压控制环路和所述恒流控制环路两者中输出较小者作为控制环路输出的控制信号，电流过冲抑制环路根据所述LLC谐振变换器的输出电流产生电流过冲抑制信号，以对所述控制环路输出的控制信号进行调整。对调整后的控制信号进行曲线拟合后获取所述LLC谐振变换器的开关频率值。本发明在LLC恒压、恒流控制环路的基础上加入电流过冲抑制环路，且所述电流过冲抑制环路仅在输出电流超过电流参考值时才起作用，模块正常工作时不会影响控制效果。所述电流过冲抑制环路可以使得总环路的输出减小地更快，使环路可以更快地到达输出下限，以提前实现封波，防止出现电流过冲对模块造成损坏的情况。

在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流产生电流过冲抑制信号包括将所述输出电流与电流参考值进行比较；若所述输出电流小于所述电流参考值，则所述电流过冲抑制环路产生的所述电流过冲抑制信号为零；若所述输出电流大于所述电流参考值，则所述电流过冲抑制环路根据所述输出电流和电流过冲抑制信号计算公式获取所述电流过冲抑制信号。

在其中一个实施例中，所述电流过冲抑制信号计算公式为：

其中，fIbatLimitOut为电流过冲抑制信号；Kp为比例值；I_Ref为电流参考值；I_O为输出电流。