全桥LLC变换器的控制方法及装置与流程

文档序号:16096070发布日期:2018-11-27 23:35阅读:549来源:国知局

本发明涉及电路控制技术领域,具体而言,涉及一种全桥LLC变换器的控制方法及装置。



背景技术:

LLC谐振变换器相比其他转换器具有更多优势,例如,在整个负载范围(包括轻载)下都是以零电压开关条件工作,从而实现高效率;工作频率变化范围较窄,便于高频变压器和输入滤波器的设计;初级端所用开关的电压应力被钳位在输入电压上,而次初级端两个二极管上的电压始终等于中心轴头变压器输出电压的两倍。然而对于全桥LLC变换器的控制,一般情况下,当全桥LLC变换器的负载较轻时,随着负载的减小,仅仅通过脉冲频率调制PFM进行调频控制,频率将会升到很高而难以实现。此时,需要脉冲宽度调制PWM与脉冲频率调制PFM同时进行调节,在这两种调制模式下,会存在一些问题,例如,开关管无法实现软开关控制,降低了电路的工作效率;谐振腔和MOS管的寄生电容之间会发生自由震荡,从而带来开关管的应力问题。

针对上述相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生无法实现软开关控制导致全桥LLC变换器效率较低,以及系统可靠性较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种全桥LLC变换器的控制方法及装置,以至少解决相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生无法实现软开关控制导致全桥LLC变换器效率较低,以及系统可靠性较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种全桥LLC变换器的控制方法,包括:确定全桥LLC变换器的负载参数;通过控制模型,确定所述负载参数对应的控制模式,其中,所述控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,所述多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,所述控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,所述第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,所述第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,所述第三控制模式为移相控制SP模式;根据所述控制模式控制所述全桥LLC变换器。

可选地,在通过控制模型,确定所述负载参数对应的控制模式之前,该全桥LLC变换器的控制方法还包括:采集在历史时间段的多个历史负载参数和多个历史控制模式,其中,所述多个历史控制模式是根据所述多个历史负载参数确定的模式;对采集的包括所述多个历史负载参数和所述多个历史控制模式的多组数据进行训练,得到所述控制模型。

可选地,在通过控制模型,确定所述负载参数对应的控制模式之后,该全桥LLC变换器的控制方法还包括:确定在所述控制模式下的控制参数,其中,所述控制参数包括以下至少之一:调制频率、移相的相位。

可选地,确定在所述控制模式下的控制参数包括:获取采样数据,其中,所述采样数据是由采样电路测量得到,所述采样数据包括:所述全桥LLC变换器的输入电压、所述全桥LLC变换器的输入电流、所述全桥LLC变换器的输出电压;对所述采样数据进行处理,得到所述控制参数。

可选地,对所述采样数据进行处理,得到所述控制参数包括:基于闭环方式对所述采样数据进行处理,其中,所述闭环方式为双闭环控制方式,所述双闭环控制方式包括:电压外环,功率内环;根据处理结果确定所述控制参数。

可选地,在确定所述负载参数对应的控制模式为第二控制模式时,根据所述控制模式控制所述全桥LLC变换器包括:确定所述全桥LLC变换器的开关管的开关时序,其中,所述开关时序包括:第一时序、第二时序、第三时序、第四时序以及第五时序;在所述第一时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开;在所述第二时序时,控制所述第二开关管和第三开关管断开、所述第一开关管和所述第四开关管闭合;在所述第三时序时,控制所述第一开关管和所述第三开关管断开、第二开关管和第四开关管闭合;在所述第四时序时,控控制所述第二开关管和第三开关管闭合、所述第一开关管和所述第四开关管断开;在所述第五时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开。

根据本发明实施例的另外一个方面,还提供了一种全桥LLC变换器的控制装置,包括:第一确定单元,用于确定全桥LLC变换器的负载参数;第二确定单元,用于通过控制模型,确定所述负载参数对应的控制模式,其中,所述控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,所述多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,所述控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,所述第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,所述第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,所述第三控制模式为移相控制SP模式;控制单元,用于根据所述控制模式控制所述全桥LLC变换器。

可选地,该全桥LLC变换器的控制装置还包括:采集单元,用于在通过控制模型,确定所述负载参数对应的控制模式之前,采集在历史时间段的多个历史负载参数和多个历史控制模式,其中,所述多个历史控制模式是根据所述多个历史负载参数确定的模式;获取单元,用于对采集的包括所述多个历史负载参数和所述多个历史控制模式的多组数据进行训练,得到所述控制模型。

可选地,该全桥LLC变换器的控制装置还包括:第三确定单元,用于在通过控制模型,确定所述负载参数对应的控制模式之后,确定在所述控制模式下的控制参数,其中,所述控制参数包括以下至少之一:调制频率、移相的相位。

可选地,所述第三确定单元包括:第一获取模块,用于获取采样数据,其中,所述采样数据是由采样电路测量得到,所述采样数据包括:所述全桥LLC变换器的输入电压、所述全桥LLC变换器的输入电流、所述全桥LLC变换器的输出电压;第二获取模块,用于对所述采样数据进行处理,得到所述控制参数。

可选地,所述第二获取模块包括:处理子模块,用于基于闭环方式对所述采样数据进行处理,其中,所述闭环方式为双闭环控制方式,所述双闭环控制方式包括:电压外环,功率内环;确定子模块,用于根据处理结果确定所述控制参数。

可选地,所述控制单元包括:第一确定模块,用于在确定所述负载参数对应的控制模式为第二控制模式时,确定所述全桥LLC变换器的开关管的开关时序,其中,所述开关时序包括:第一时序、第二时序、第三时序、第四时序以及第五时序;第一控制模块,用于在所述第一时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开;第二控制模块,用于在所述第二时序时,控制所述第二开关管和第三开关管断开、所述第一开关管和所述第四开关管闭合;第三控制模块,用于在所述第三时序时,控制所述第一开关管和所述第三开关管断开、第二开关管和第四开关管闭合;第四控制模块,用于在所述第四时序时,控控制所述第二开关管和第三开关管闭合、所述第一开关管和所述第四开关管断开;第五控制模块,用于在所述第五时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开。

根据本发明实施例的另外一个方面,还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行上述中任意一项所述的全桥LLC变换器的控制方法。

根据本发明实施例的另外一个方面,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述中任意一项所述的全桥LLC变换器的控制方法。

在本发明实施例中,采用确定全桥LLC变换器的负载参数;通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式;根据控制模式控制全桥LLC变换器。通过本发明实施例提供的全桥LLC变换器的控制方法不仅提高了全桥LLC变换器在轻载时的效率,减小了其热应力,而且在很大程度上降低了MOS管的电压力应力,提高了系统的可靠性,进而解决了相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生无法实现软开关控制导致全桥LLC变换器效率较低,以及系统可靠性较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制方法的流程图;

图2是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的示意图;

图3是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制方法的硬件框图;

图4是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制系统的逻辑图;

图5是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的移相控制环路框图;

图6是根据本发明实施例的基于脉冲频率调制PFM模式对全桥LLC变换器进行控制的时序图;

图7是根据本发明实施例的基于脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时对全桥LLC变换器进行控制的时序图;

图8是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,下面对本发明实施例中出现的部分名词或术语进行详细说明。

脉冲频率调制(pulse frequency modulat ion,简称PFM):是一种转换方法,通常被应用于DC-DC转换器来提高轻负载效率。调制信号的频率随输入信号幅值而变化,其占空比不变。由于调制信号通常为频率变化的方波信号,因此,PFM也叫做方波FM。

脉冲宽度调制(pulse width modulat ion,简称PWM):是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种技术,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。

DC-DC:是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的状态,其采用微电子技术,把小型表面安装集成电路与微型电子元器件组成一体而构成。

励磁电感:是指脉冲变压器的初级电感,其励磁电感的计算数值较小;在铁芯饱和时数值在较大值和较小值之间波动。

软开关:是使用软开关技术的开关过程,是相对于应开关而言的。通过在开关过程前后引入谐振,是开关开通前电压先降到零,关断前电流降到零,就可以消除开关过程中电压、电流的重叠,降低它们的变化率,从而大大较小甚至消除开关损耗。

金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,简称MOS):是金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

应力:是物体由于外因而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

母线:是指多个设备以并列分支的形式接在其上的一条共用的通路。

金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTrans istor,简称MOS):是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管。

占空比:是指一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例。

热应力:温度改变时,物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的应力。

负载:是指连接在电路中的电源两端的电子元件。常用的负载由电阻、引擎和灯泡等可消耗功率的元件。即能把电能转换为其他形式的能的装置称为负载。

闭环控制:是指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端,并对输入端施加控制影响的一种控制关系。当操作者启动系统后,通过系统运行将控制信息输向受控对象,并将受控对象的状态信息反馈到输入中,以修正操作过程,使系统的输出符合预期要求。

实施例1

根据本发明实施例,提供了一种全桥LLC变换器的控制方法的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制方法的流程图,如图1所示,该全桥LLC变换器的控制方法包括如下步骤:

步骤S102,确定全桥LLC变换器的负载参数。

需要说明的是,在本发明实施例中LLC是一种通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压恒定的谐振电路。

其中,图2是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的示意图,如图2所示,Vin为输入电压(若前端接有整流电路,则其为母线电容),S1、S2、S3、S4为N型MOSFET开关管,Lr为谐振电感,Cr为谐振电容,T1为变压器,Lm为变压器的励磁电感,D1、D2为全波整流电路的输出二极管,Co为输出滤波电容,R为负载,输出电压为Vo。另外,ILr表示谐振电流的流向。

步骤S104,通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式。

步骤S106,根据控制模式控制全桥LLC变换器。

通过上述步骤,可以确定全桥LLC变换器的负载参数;同时通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式;并根据控制模式控制全桥LLC变换器。相对于相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生开关管无法实现软开关,降低电路的效率,并且谐振腔和MOS管的寄生电容之间会发生自由震荡从而带来开关管的应力的弊端。通过本发明实施例提供的全桥LLC变换器的控制方法不仅提高了全桥LLC变换器在轻载时的效率,减小了其热应力,而且在很大程度上降低了MOS管的电压力应力,提高了系统的可靠性,进而解决了相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生无法实现软开关控制导致全桥LLC变换器效率较低,以及系统可靠性较低的技术问题。

作为本发明一个可选的实施例,在通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式之前,该全桥LLC变换器的控制方法还可以包括:采集在历史时间段的多个历史负载参数和多个历史控制模式,其中,多个历史控制模式是根据多个历史负载参数确定的模式;对采集的包括多个历史负载参数和多个历史控制模式的多组数据进行训练,得到控制模型。

优选的,在通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式之后,该全桥LLC变换器的控制方法还可以包括:确定在控制模式下的控制参数,其中,控制参数包括以下至少之一:调制频率、移相的相位。

具体地,确定在控制模式下的控制参数可以包括:获取采样数据,其中,采样数据是由采样电路测量得到,采样数据包括:全桥LLC变换器的输入电压、全桥LLC变换器的输入电流、全桥LLC变换器的输出电压;对采样数据进行处理,得到控制参数。

图3是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制方法的硬件框图,如图3所示,除了包括图2所述的各个器件之外,还包括与采样电路连接的三个端口:Vins、I ins以及Vos。其中,采样电路可以通过上述三个端口对输入电压、输入电流以及输出电压进行采样。图4是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制系统的逻辑图,如图4所示,采样电路可以将采样得到的输入电压(采样Vins)、输入电流(采样I ins)以及输出电压(采样Vos)输入到。其中,微控制单元MCU可以包括:A/D转换器、运算器以及ePWM模块。经过采样电路输入到微控制单元MCU的输入电压、输入电流以及输出电压首先经过A/D转换器进行转换,并将转换后的结果输入到运算器中,经运算器计算后,输入到ePWM模块,并通过该ePWM模块将计算结果传输到驱动电路,进而驱动电路可以根据计算结果实现对全桥LLC变换器中的开关管S1、S2、S3以及S4的开关控制。

作为本发明一个可选的实施例,对采样数据进行处理,得到控制参数可以包括:基于闭环方式对采样数据进行处理,其中,闭环方式为双闭环控制方式,双闭环控制方式包括:电压外环,功率内环;根据处理结果确定控制参数。

图5是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的移相控制环路框图,如图5所示,控制器的运算主要是进行环路的计算,本环路采用双闭环控制,即电压外环和功率内环,如图5所示,外环将输出电压进行闭环,且将电压外环的输出值作为功率内环的给定值,输入电压与输入电流的乘积作为功率内环的反馈值,最后环路的输出结果,即为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式的调整频率和移相的相位。

下面结合以下具体实施方式对本发明实施例提供的全桥LLC变换器的控制方法进行详细说明。其中,在本发明实施例中,以全桥LLC变换器的三种工作状态为例进行说明。

在根据步骤S102确定全桥LLC变换器的负载参数,确定全桥LLC变换器处于工作状态1时,会采用脉冲频率调制PFM模式(即第一控制模式)对全桥LLC变换器进行控制。例如,检测到LLC电路输出负载较大时,开关管的占空比为固定值50%(忽略死区时间),开关频率由环路的运算结果得到,具体工作过程如下。在t0时刻,S1和S4闭合,S2和S3断开,谐振电流ILr方向为负,电流通过S1和S4的续流,当谐振电流ILr减小到零时,电流方向为正,S1和S4正向导通。在t1时刻,S1和S4断开,S2和S3闭合,此时谐振电流ILr方向保持不变,通过S2和S3的二极管续流,当电流减小到零时,电流反向,S2和S3正向导通,谐振电流ILr方向为负。此后,依次循环进行工作。图6是根据本发明实施例的基于脉冲频率调制PFM模式对全桥LLC变换器进行控制的时序图。

在根据步骤S102确定全桥LLC变换器的负载参数,确定全桥LLC变换器处于工作状态2时,会采用脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式(即第二控制模式)对全桥LLC变换器进行控制。

具体地,在确定负载参数对应的控制模式为第二控制模式时,根据控制模式控制全桥LLC变换器可以包括:确定全桥LLC变换器的开关管的开关时序,其中,开关时序包括:第一时序、第二时序、第三时序、第四时序以及第五时序;在第一时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开;在第二时序时,控制第二开关管和第三开关管断开、第一开关管和第四开关管闭合;在第三时序时,控制第一开关管和第三开关管断开、第二开关管和第四开关管闭合;在第四时序时,控控制第二开关管和第三开关管闭合、第一开关管和第四开关管断开;在第五时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开。

例如,当在工作状态1的基础上,检测到负载减小到预定负载参数时,此时全桥LLC变换器工作在工作状态2,这时仅通过脉冲频率调制PFM模式已经无法实现输出的要求。传统的控制方法是采用脉冲频率调制PFM模式和脉冲宽度调制PWM模式混合的控制策略。但是,随着负载的减小,同时采用脉冲频率调制PFM模式和脉冲宽度调制PWM模式混合的控制策略时,当占空比小到某一预定值时,LLC电路将无法实现软开关,4个MOS管均是硬开关。若谐振电流较小,谐振腔内还会产生自由振荡,使MOS管开关的应力增大。如果在这种负载状态下,采用脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的混合控制策略,即可解决以上问题。在此状态下,开关管的调制频率和有效占空比由环路运算所得,开关管的开关时序如下所述,假设t0时刻(即第一时序),MOS管S1(即第一开关管)和S3(即第三开关管)闭合,S2(即第二开关管)和S4(即第四开关管)断开,谐振电流ILr为负,电流流经S1和S3。当t1时刻(即第二时序),S2和S3断开,S1和S4闭合,谐振电流方向不变仍为负,谐振电流通过S1和S4进行续流,从而为S1和S4零电压开通创造条件,当谐振电流方向时,S1和S4正向导通,实现了软开关;在t2时刻(即第三时序),S1和S3同时断开,S2和S4导通,谐振电流方向为正,且谐振电流流经S2与S4。在t3时刻(即第四时序),S2和S3闭合,S1和S4断开,谐振电流保持正向流通,通过S2与S3续流,当谐振电流反向时,S2和S3正向导通,谐振电流为负,直到t4时刻(即第五时序),S1和S3开通,S2和S4断开,又循环到t0时刻的状态,具体时序见下图7,其中,图7是根据本发明实施例的基于脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时对全桥LLC变换器进行控制的时序图。在整个过程中,MOS管均可以实现软开关,且不会出现自由振荡的现象。

另外,在根据步骤S102确定全桥LLC变换器的负载参数,确定全桥LLC变换器处于工作状态3时,会采用移相控制SP模式(即第二控制模式)对全桥LLC变换器进行控制。

具体地,当在工作状态2的基础上,检测到负载继续减小时,此时频率已增加到设定的最大值无法再继续增大,此时进入移相控制SP调控模式,全桥LLC变换器工作在工作状态3,在该工作状态下,开关管的调制频率为固定值,有效占空比由环路的运算得到。具体地方案如下:在t0时刻,MOS管S1和S4开通,谐振电流为正,S2和S3断开。在t1时刻,S1和S3关断,S2和S4闭合。在t2时刻,S2和S3开通,后面MOS管的闭合和断开时序依次类推。

通过本发明实施例提供的全桥LLC变换器的控制方法,在轻载时,采用脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式的混合控制策略,对全桥LLC电路进行调控,不仅可以实现该状态下LLC电路的软开关,而且还可以避免发生自由振荡现象。另外,当负载继续减小时,采用移相控制策略,也可实现该状态下全桥LLC电路的软开关,且不会产生自由振荡的现象。

实施例2

根据本发明实施例还提供了一种全桥LLC变换器的控制装置,需要说明的是,本发明实施例的全桥LLC变换器的控制装置可以用于执行本发明实施例所提供的全桥LLC变换器的控制方法。以下对本发明实施例提供的全桥LLC变换器的控制装置进行介绍。

图8是根据本发明实施例的全桥LLC变换器的控制装置的示意图,如图8所示,该全桥LLC变换器的控制装置包括:第一确定单元81,第二确定单元83以及控制单元85。下面对该全桥LLC变换器的控制装置进行详细说明。

第一确定单元81,用于确定全桥LLC变换器的负载参数。

第二确定单元83,用于通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式。

控制单元85,用于根据控制模式控制全桥LLC变换器。

在该实施例中,可以利用第一确定单元确定全桥LLC变换器的负载参数;第二确定单元,用于通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式;控制单元,用于根据控制模式控制全桥LLC变换器。相对于相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生开关管无法实现软开关,降低电路的效率,并且谐振腔和MOS管的寄生电容之间会发生自由震荡从而带来开关管的应力的弊端。通过本发明实施例提供的全桥LLC变换器的控制方法不仅提高了全桥LLC变换器在轻载时的效率,减小了其热应力,而且在很大程度上降低了MOS管的电压力应力,提高了系统的可靠性,进而解决了相关技术中对全桥LLC变换器的控制方式容易产生无法实现软开关控制导致全桥LLC变换器效率较低,以及系统可靠性较低的技术问题。

作为本发明一个可选的实施例,该全桥LLC变换器的控制装置还可以包括:采集单元,用于在通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式之前,采集在历史时间段的多个历史负载参数和多个历史控制模式,其中,多个历史控制模式是根据多个历史负载参数确定的模式;获取单元,用于对采集的包括多个历史负载参数和多个历史控制模式的多组数据进行训练,得到控制模型。

作为本发明一个可选的实施例,该全桥LLC变换器的控制装置还可以包括:第三确定单元,用于在通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式之后,确定在控制模式下的控制参数,其中,控制参数包括以下至少之一:调制频率、移相的相位。

作为本发明一个可选的实施例,上述第三确定单元可以包括:第一获取模块,用于获取采样数据,其中,采样数据是由采样电路测量得到,采样数据包括:全桥LLC变换器的输入电压、全桥LLC变换器的输入电流、全桥LLC变换器的输出电压;第二获取模块,用于对采样数据进行处理,得到控制参数。

作为本发明一个可选的实施例,上述第二获取模块可以包括:处理子模块,用于基于闭环方式对采样数据进行处理,其中,闭环方式为双闭环控制方式,双闭环控制方式包括:电压外环,功率内环;确定子模块,用于根据处理结果确定控制参数。

作为本发明一个可选的实施例,上述控制单元可以包括:第一确定模块,用于在确定负载参数对应的控制模式为第二控制模式时,确定全桥LLC变换器的开关管的开关时序,其中,开关时序包括:第一时序、第二时序、第三时序、第四时序以及第五时序;第一控制模块,用于在第一时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开;第二控制模块,用于在第二时序时,控制第二开关管和第三开关管断开、第一开关管和第四开关管闭合;第三控制模块,用于在第三时序时,控制第一开关管和第三开关管断开、第二开关管和第四开关管闭合;第四控制模块,用于在第四时序时,控控制第二开关管和第三开关管闭合、第一开关管和第四开关管断开;第五控制模块,用于在第五时序时,控制第一开关管和第三开关管闭合、第二开关管和第四开关管断开。

上述全桥LLC变换器的控制装置包括处理器和存储器,上述第一确定单元81,第二确定单元83以及控制单元85等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

上述处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数根据控制模式控制全桥LLC变换器。

上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。

根据本发明实施例的另外一个方面,还提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,程序执行上述中任意一项的全桥LLC变换器的控制方法。

根据本发明实施例的另外一个方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述中任意一项的全桥LLC变换器的控制方法。

在本发明实施例中还提供了一种设备,该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:确定全桥LLC变换器的负载参数;通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式;根据控制模式控制全桥LLC变换器。

在本发明实施例中还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:确定全桥LLC变换器的负载参数;通过控制模型,确定负载参数对应的控制模式,其中,控制模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的,多组数据中的每组数据均包括:负载参数和负载参数对应的控制模式,控制模式包括以下至少之一:第一控制模式,第二控制模式以及第三控制模式,第一控制模式为脉冲频率调制PFM模式,第二控制模式为脉冲频率调制PFM模式和移相控制SP模式同时控制的模式,第三控制模式为移相控制SP模式;根据控制模式控制全桥LLC变换器。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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