[发明专利]一种双频交错混合半桥电路及其控制方法

权利要求书

1.一种双频交错混合半桥电路，包括低频支路和高频支路，所述低频支路包括低频桥臂(H1)和主电感(L1)，所述高频支路包括高频桥臂(H2)和高频电感(L2)；

主电感(L1)与高频电感(L2)并联相连接，低频桥臂(H1)与高频桥臂(H2)并联相连接；

所述低频桥臂(H1)包括第一低频器件(SL1)和第二低频器件(SL2)；

所述高频桥臂(H2)包括第一高频器件(SH1)和第二高频器件(SH2)；

所述第一低频器件(SL1)和/或所述第二低频器件(SL2)包括硅基金属氧化物晶体管、硅基绝缘栅双极型晶体管反并联二极管；所述第一高频器件(SH1)和/或第二高频器件(SH2)包括硅基超级结金属氧化物晶体管、碳化硅金属氧化物晶体管或氮化镓高电子迁移率晶体管；其特征在于：

该双频交错混合半桥电路的功率控制方法，包括：

将总电流参考值ILr乘以比例系数生成低频桥臂由流参考值IL1r，将低频桥臂电流参考值IL1r与低频桥臂电流采样值IL1s相比较得到低频桥臂控制误差IL1.err，将低频桥臂控制误差IL1.err输入到低频电流调节器，输出低频桥臂的控制信号占空比DL，通过PWM调制模块获得低频桥臂开关信号；通过调整比例系数改变低频桥臂功率分配比率，从而实现高低频桥臂的电流自由分配；其中，所述总电流参考值ILr为需要跟踪的总电流参考信号；

基于模型预测函数计算低频桥臂电流变化量预测值ΔIL1p；其中，所述模型预测函数为：

式中，VAB为输入端口电压，VCB为输出端口电压，TSH为高频开关周期，L1低频桥臂电感；SL为低频桥臂开关函数：

其中，SL1为低频桥臂的第一低频器件，SL2为低频桥臂的第二低频器件；

将总电流参考值ILr与总电流采样值ILs比较得到总电流误差IL.err，总电流误差IL.err与低频桥臂电流变化量预测值ΔIL1p相比较后生成高频桥臂电流控制误差IL2.err，将所述高频桥臂电流控制误差IL2.err输送到高频电流调节器产生高频桥臂的控制信号占空比DH，通过PWM调制模块获得高频桥臂开关信号。

2.根据权利要求1所述的双频交错混合半桥电路控制方法，其特征在于，在每个高频周期中引入低频桥臂电流变化量预测值ΔIL1p，以实时补偿低频桥臂电流纹波。