专利名称：一种电化学高频开关电源效率的预测方法
技术领域：
本发明涉及电化学高频开关电源损耗测量技术，具体涉及一种电化学高频开关电源效率的预测方法。
背景技术：
本发明涉及的预测技术是把自动控制理论与生产过程有机的结合起来，应用计算机技术对难以测量或者暂时不能测量的重要变量，选择另外一些容易测量的变量，以软件方法来替代硬件的功能。随着电力电子装置容量的不断增大，直接进行大功率的电力电子装置的损耗测量成本较高、难度较大，寻找合适的负载进行实验难以实现，因此大功率电力电子装置的损耗分析，成为电力电子技术工程应用极其重要的问题。传统的损耗获得方法，都是通过现场的实验，小功率的实验尚可进行，但是大功率的实验，损耗较大，成本较高，难度较大，并且因为负载的不稳定性，寻找合适的负载进行实验也是一个大的问题，因此大功率电源的效率的获得一直都是比较棘手的问题。传统的损耗测量方法，并没有形成一个统一的，全面的测量，大都是对电源部分某个部分的测量，测量结果也并不精确，不能够被应用。本发明通过建立大功率电源损耗模型，提出相应的效率测量方法，能够在设计阶段测量电源的损耗，这对于大功率电源的器件选型和散热结构设计，具有很好的指导作用。
发明内容
本发明针对现有工程设计的需要，提出一种电化学高频开关电源效率测量方法， 即针对电化学高频开关电源的损耗建立模型，通过对整个电化学高频开关电源的各个模块进行损耗的模型计算，得到整台电源的损耗计算模型，并提出一个软开关因子，由此适应于软开关运行模式和硬开关运行模式开关电源的损耗计算，达到效率测量的目的。本发明的测量方法作为一种效率测量方法，可以在设计阶段辅助大功率电源的器件选型和散热结构选择。本发明的技术方案如下一种电化学高频开关电源效率的预测方法，包括如下步骤(1)确定电源的拓扑类型根据电源采用的主电路拓扑结构，确定其中二极管和功率开关管的个数；(2)获取电源参数获取开关管参数，包括饱和压降、开通时间和关断时间；获取二极管参数，包括二极管管压降、反向恢复电流的温度系数、反向恢复时间、直流阻断压降和正向恢复最大电压；确定电源的输出电压电流值，并得出电路中占空比；(3)建立电源各部分的损耗模型，包括建立输入整流桥的损耗模型；
建立逆变桥的损耗模型，通过步骤(2)得出的占空比确定软开关因子a的大小，若软开关因子a是一个大于零小于1，则电源运行于软开关状态；若a = 1，则电源运行于完全硬开关状态；建立变压器损耗模型；建立输出整流损耗模型；(4)将以上的模型进行相叠加，得到电源损耗模型；(5)根据步骤⑷的电源损耗模型确定损耗功，则测量得电源效率 7 = 0-1)400%，其中η为效率，P为输入功率。上述的电化学高频开关电源效率的预测方法中，所述输入整流桥的损耗模型为 I^JfIdot，其中，r^。为整流桥的二极管数目、VF为二极管的管压降、IDav为流过整流桥中二极管的平均电流。上述的电化学高频开关电源效率的预测方法中，所述逆变桥的损耗模型为
权利要求
1.一种电化学高频开关电源效率的预测方法，包括如下步骤(1)确定电源的拓扑类型根据电源采用的主电路拓扑结构，确定其中二极管和功率开关管的个数；(2)获取电源参数获取开关管参数，包括饱和压降、开通时间和关断时间；获取二极管参数，包括二极管管压降、反向恢复电流的温度系数、反向恢复时间、直流阻断压降和正向恢复最大电压； 确定电源的输出电压电流值，并得出电路中占空比；(3)建立电源各部分的损耗模型，包括 建立输入整流桥的损耗模型；建立逆变桥的损耗模型，通过步骤(2)得出的占空比确定软开关因子a的大小，若软开关因子a是一个大于零小于1，则电源运行于软开关状态；若a = 1，则电源运行于完全硬开关状态；建立变压器损耗模型； 建立输出整流损耗模型；(4)将以上的模型进行相叠加，得到电源损耗模型；(5)根据步骤(4)的电源损耗模型确定损耗功率P1()SS，则测量得电源效率
2.根据权利要求1所述的电化学高频开关电源效率的预测方法，其特征在于所述输入整流桥的损耗模型为rwVFIDav，其中，nEec为整流桥的二极管数目、Vf为二极管的管压降、 IDav为流过整流桥中二极管的平均电流。
3.根据权利要求2所述的电化学高频开关电源效率的预测方法，其特征在于所述逆变桥的损耗模型为声双
4.根据权利要求3所述的电化学高频开关电源效率的预测方法，其特征在于所述变压器损耗模型为
5.根据权利要求4所述的电化学高频开关电源效率的预测方法，其特征在于所述输出整流损耗模型为:
6.根据权利要求5所述的电化学高频开关电源效率的预测方法，其特征在于步骤(4)所述电源损耗模型为
全文摘要
本发明公开了一种电化学高频开关电源效率的预测方法，即根据电化学高频开关电源的特殊性，建立它的损耗模型，由此对电化学高频开关电源的各个部分进行损耗测量，最终得出整台电源的损耗。本发明针对电化学高频开关电源软开关模式和硬开关模式两种不同的工作情况，提出一个软开关因子，从而对于工作于软开关模式的电化学高频开关电源，只需计算出电化学高频开关电源硬开关工作模式下的损耗，再乘上这个软开关因子，就可得出电化学高频开关电源软开关工作模式下的损耗，避免了软开关工作模式下损耗分析和测量的复杂性，本发明适合于大功率、复杂开关电源效率预测。
文档编号G01R31/40GK102331562SQ201110255930
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者丘东元, 何文志, 张桂东, 张波, 戴钰, 林仕立, 段振涛, 肖文勋 申请人:华南理工大学