一种谐振变换器谐振参数确定方法及装置与流程

文档序号:30291118发布日期:2022-06-04 15:23阅读:97来源:国知局
一种谐振变换器谐振参数确定方法及装置与流程

1.本发明涉及谐振变换器的技术领域,具体涉及一种谐振变换器谐振参数确定方法及装置。


背景技术:

2.近年来,高压直流电源广泛应用于医用x射线机、工业静电除尘器、污水废弃有机物治理装置等。而lcc谐振变换器作为x射线机等发生装置的常用拓扑结构,由于实际工作环境的影响以及拓扑结构中升压变压器匝数较多带来的寄生参数,导致lcc谐振腔实际参数与理论参数不匹配,在lcc谐振变换器实际工作中体现为实际工作频率与理论工作频率相差较大。
3.在传统pi控制方案下,实际谐振参数与理论谐振参数的不一致,可以通过pi控制对lcc变换器工作频率进行补偿,达到理想的工作效果;而在最新提出的lcc变换器的状态轨迹算法控制下,实际谐振参数与理论谐振参数的不匹配将会带来谐振腔电流无法精准控制从而导致谐振电流过冲或过小,影响状态轨迹算法的控制效果。


技术实现要素:

4.因此,本发明要解决现有技术中实际谐振参数与理论谐振参数不匹配的技术问题,从而提供一种谐振变换器谐振参数确定方法及装置。
5.根据第一方面,本发明实施例提供了一种谐振变换器谐振参数确定方法,包括如下步骤:
6.建立电压参数集合以及谐振参数集合,所述电压参数集合包括多组电压组,所述电压组包括所述谐振变换器的输入电压及其对应的输出电压,所述谐振参数集合包括多组谐振参数组,所述谐振参数组包括所述谐振变换器等效电路中对应的一组电感和电容;
7.遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到所述谐振变换器的稳态工作频率集合,其中,所述稳态工作频率集合中每个稳态工作频率对应一组计算参数组,一组所述计算参数组包括一组电压组和对应一组等效谐振参数组;
8.利用每个所述稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值;
9.获取所述稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组;
10.从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。
11.可选地,所述获取所述稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组,包括:
12.逐组判断每组计算参数组对应的稳态工作频率是否满足所述第一预设条件,并判
断对应的稳态谐振电流峰值是否满足所述第二预设条件;
13.记录稳态工作频率满足所述第一预设条件并且所述稳态谐振电流峰值满足所述第二预设条件对应的计算参数组,得到所述多组计算参数组。
14.可选地,通过以下公式计算所述稳态工作频率:
[0015][0016]
vo为所述谐振变换器的输出电压,vin为所述谐振变换器的输入电压,n为所述谐振变换器中变压器原副边匝数比,kin为电压比例系数,sin(θ/2)为经验系数,fn为所述谐振变换器的稳态工作频率,cn为所述谐振变换器的电容比,q为品质因数。
[0017]
可选地,所述利用每个所述稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值,包括:获取所述谐振变换器等效电路中谐振频率;利用所述稳态工作频率和所述谐振频率计算得到所述谐振变换器的实际工作频率;根据所述实际工作频率计算得到所述谐振变换器等效电路中传递函数中的复变量;根据所述复变量、电压组和谐振参数组计算得到所述稳态谐振电流峰值。
[0018]
可选地,通过以下公式计算所述稳态谐振电流峰值:
[0019][0020]ils
为所述稳态谐振电流峰值,ls为所述谐振变换器等效电路中对应的电感,cs、c
p
、ce均为所述谐振变换器等效电路中对应的电容,re为所述谐振变换器等效电路中对应的电阻,s为所述谐振变换器等效电路中传递函数中的复变量,π为常数。
[0021]
可选地,所述电压比例系数为所述谐振变换器等效电路基波输入电压与所述谐振变换器的输入电压的比值。
[0022]
根据第二方面,本发明实施例提供了一种谐振变换器谐振参数确定装置,包括:
[0023]
数据模块,用于建立电压参数集合以及谐振参数集合,所述电压参数集合包括多组电压组,所述电压组包括所述谐振变换器的输入电压及其对应的输出电压,所述谐振参数集合包括多组谐振参数组,所述谐振参数组包括所述谐振变换器等效电路中对应的一组电感和电容;
[0024]
频率模块,用于遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到所述谐振变换器的稳态工作频率集合,其中,所述稳态工作频率集合中每个稳态工作频率对应一组计算参数组,一组所述计算参数组包括一组电压组和对应一组等效谐振参数组;
[0025]
峰值模块,用于利用每个所述稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值;
[0026]
条件模块,用于获取所述稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组;
[0027]
选择模块,用于从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的谐等效振参数组。
[0028]
可选地,所述选择模块还包括:
[0029]
判断模块,用于逐组判断每组计算参数组对应的稳态工作频率是否满足所述第一预设条件,并判断对应的稳态谐振电流峰值是否满足所述第二预设条件;
[0030]
记录模块,用于记录稳态工作频率满足所述第一预设条件并且所述稳态谐振电流峰值满足所述第二预设条件对应的计算参数组,得到所述多组计算参数组。
[0031]
根据第三方面,本发明实施例提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行上述的谐振变换器谐振参数确定方法。
[0032]
根据第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的谐振变换器谐振参数确定方法。
[0033]
本发明技术方案,具有如下优点:
[0034]
本实施例中,首先建立电压参数集合以及谐振参数集合,并遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到谐振变换器的稳态工作频率集合,利用每个稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值;其次,获取稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组;最终,从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。通过选择出最优等效谐振参数组的方法,实现在不同输入及输出电压下,保证工作过程中的稳态工作频率以及稳态谐振电流峰值在所需稳态工作频率及所需稳态谐振电流峰值范围内,能够精准控制谐振腔电流,且不会导致谐振电流过冲或过小,从而影响状态轨迹算法的控制效果。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]
图1为本发明实施例1中一种谐振变换器谐振参数确定方法的一个具体示例的流程图;
[0037]
图2为本发明实施例1中lcc谐振变换器拓扑结构的一个具体示例的结构示意图;
[0038]
图3为本发明实施例1中基波等效图的一个具体示例的结构示意图;
[0039]
图4为本发明实施例1中选择最优等效谐振参数组的一个具体示例的流程框图;
[0040]
图5为本发明实施例2中一种谐振变换器谐振参数确定装置的一个具体示例的原理框图;
[0041]
图6为本发明实施例3中一种计算机设备的一个具体示例的结构示意图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0043]
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044]
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0045]
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046]
实施例1
[0047]
本实施例提供一种谐振变换器谐振参数确定方法,该确定方法可以由服务器等设备来执行,通过向服务器等设备输入谐振变换器工作所需器件参数及电压值等进行计算、对计算结果进行判别,并对判别后符合条件的谐振参数进行筛选,从而实现谐振变换器谐振参数的确定,如图1所示,包括如下步骤:
[0048]
步骤s101,建立电压参数集合以及谐振参数集合,所述电压参数集合包括多组电压组,所述电压组包括所述谐振变换器的输入电压及其对应的输出电压,所述谐振参数集合包括多组谐振参数组,所述谐振参数组包括所述谐振变换器等效电路中对应的一组电感和电容。
[0049]
本实施例中以lcc谐振变换器拓扑结构为例,如图2所示,lcc谐振变换器拓扑结构由4个开关管s1、s2、s3、s4组成,谐振腔由谐振电感lr、串联谐振电容cr和并联谐振电容c
p
构成,所述谐振变换器中变压器的原副边匝数比为1:n,副边的整流桥包含4个二极管,分别为d5、d6、d7、d8。lcc谐振变换器的输入电压为v
in
,lcc谐振变换器的输出电压为vo,输出采用电容co进行滤波,提供波动小、稳定的输出电压,电容co还与输出等效负载r
l
并联。
[0050]
为简化分析,利用基波等效法将lcc谐振变换器拓扑结构等效为一个rc并联电路,也就是基波等效电路,如图3所示。将变压器原边电压及电流利用傅里叶变换后,取其基波分量,作为谐振变换器等效电路基波输入电压v
ab1
以及基波输出电压v
cp1
,re为等效电阻,ce为等效电容。ls、cs、c
p
分别为等效串联谐振电感、等效串联谐振电容和等效并联谐振电容,其中,等效并联谐振电容c
p
与并联谐振电容c
p
为同一谐振电容参数,谐振电感lr与等效串联谐振电感ls为同一谐振电感参数、串联谐振电容cr与等效串联谐振电容cs为同一谐振电容参数。
[0051]
在本实施例中,首先建立电压参数集合以及谐振参数集合,其中,电压参数集合中可以包括多组电压组,一组电压组中包括:谐振变换器的输入电压v
in
及其对应的输出电压
vo;谐振参数集合中可以包括多组谐振参数组,也可以只包括一组谐振参数组,一组谐振参数组包括谐振变换器等效电路中对应的一组电感和电容,可以是本实施例基波等效电路中所对应的等效串联谐振电感ls、等效串联谐振电容cs和等效并联谐振电容c
p
。也即是说,在本实施中,等效串联谐振电感ls、等效串联谐振电容cs和等效并联谐振电容c
p
可以为一组谐振参数组。
[0052]
需要说明的是,本实施例中,所建立的电压参数集合以及谐振参数集合中的元素均为参数,也即是,谐振变换器的输入电压及其对应的输出电压、等效串联谐振电感、等效串联谐振电容和等效并联谐振电容均为参数值,也即是具体数值。例如:有三组电压组分别为[a、a1]、[b、b1]、[c、c1],有两组谐振参数组分别为[d1、d2、d3]、[e1、e2、e3],则电压参数集合为{[a、a1]、[b、b1]、[c、c1]},谐振参数集合为{[d1、d2、d3]、[e1、e2、e3]},其中,a-c、a1-c1、d1-d3、e1-e3均为常数。其中,谐振参数组的参数值,可以为实际工作中与实际稳态工作频率对应的谐振参数组或在实际工作中常涉及的谐振参数组。电压组的参数值,也可以为实际工作中常涉及的输入或输出电压。
[0053]
步骤s102,遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到所述谐振变换器的稳态工作频率集合,其中,所述稳态工作频率集合中每个稳态工作频率对应一组计算参数组,一组所述计算参数组包括一组电压组和对应一组等效谐振参数组。
[0054]
在计算谐振变换器的稳态工作频率时,可以采用二分法迭代的计算方式,拟合出在当前输入输出电压及谐振参数值下对应的稳态工作频率。本实施例中,以一组电压组与一组谐振参数组为例,选取电压参数集合中的一组电压组与谐振参数集合中的一组谐振参数组,进行计算。具体地,可以采用二分法不断改变选取的谐振参数组中的参数值,使得根据谐振参数组中的参数值计算出的结果无限趋近于电压组的比值,具体公式将在下文介绍。可以设定比值范围,即根据谐振参数组中的参数值计算出的结果满足设定比值范围时,则可以确定根据二分法改变后的谐振参数组计算出的稳态工作频率,为该电压组与二分法改变后的谐振参数组所对应的稳态工作频率。其中,二分法改变后的谐振参数组在本实施例中称为等效谐振参数组,也就是,电压组与等效谐振参数组,在本实施例中称为一组计算参数组,则该稳态工作频率对应一组计算参数组。
[0055]
进一步地,不断选取电压参数集合中的没有参与计算的一组电压组,与谐振参数集合中的一组谐振参数组,所选取的一组谐振参数组可以与上述相同的一组谐振参数组,同样采用二分法迭代的计算方式,拟合出在当前输入输出电压及谐振参数值下对应的稳态工作频率,最终计算得到所述谐振变换器的稳态工作频率集合。稳态工作频率集合中每一稳态工作频率对应一组计算参数组,也即是,一组电压组与一组等效谐振参数组。
[0056]
以上述例子为例,电压参数集合为{[a、a1]、[b、b1]、[c、c1]},谐振参数集合为{[d1、d2、d3]、[e1、e2、e3]},[a、a1]可以与[d1、d2、d3]二分法迭代后,最终根据[d11、d21、d31]计算获得f1,进一步的,[b、b1]可以与[d1、d2、d3]二分法迭代后,最终根据[d12、d22、d32]计算获得f2,[c、c1]可以与[d1、d2、d3]二分法迭代后,最终根据[d13、d23、d33]计算获得f3,则谐振变换器的稳态工作频率集合为{f1、f2、f3},计算参数组为{[a、a1]、[d11、d21、d31]}或{[b、b1]、[d12、d22、d32]}、{[c、c1]、[d13、d23、d33]}。同理,电压参数集合中的电压组也可以选取谐振参数集合中[e1、e2、e3]进行二分法迭代计算,本实施例中,为保证数
据的精确性,可以遍历电压参数集合中的电压组和谐振参数集合的谐振参数组,获得稳态工作频率集合。
[0057]
步骤s103,利用每个所述稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值。
[0058]
也即是,利用计算稳态工作频率时所对应的计算参数组计算在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值,具体计算过程将在下文介绍。以上述例子为例,稳态工作频率为f1时,其对应的电压组为[a、a1],其对应的等效谐振参数组为[d11、d21、d31],利用f1、[a、a1]、[[d11、d21、d31]计算稳态谐振电流峰值;稳态工作频率为f2时,其对应的电压组为[b、b1],其对应的谐振参数组为[d12、d22、d32],利用f2、[b、b1]、[d12、d22、d32]再次计算稳态谐振电流峰值。
[0059]
步骤s104,获取所述稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组。
[0060]
所述第一预设条件可以是根据实际工作情况设定的稳态工作频率阈值,所述第二预设条件可以是根据实际工作情况设定的稳态谐振电流峰值阈值。
[0061]
当计算出来的稳态工作频率满足所述第一预设条件时,且计算出的与当前稳态工作频率对应的稳态谐振电流峰值满足所述第二预设条件时,记录下计算出的稳态工作频率所对应的计算参数组,当计算出来的稳态工作频率不满足第一预设条件,或,计算出的与当前稳态工作频率对应的稳态谐振电流峰值不满足所述第二预设条件时,则不进行记录。将稳态工作频率集合中所有稳态工作频率,以及与稳态工作频率对应的稳态谐振电流峰值,均按上述方法进行判断,从而获取满足以上条件的多组计算参数组。
[0062]
步骤s105,从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。
[0063]
具体地,从满足条件的多组计算参数组中,找出在不同电压条件下满足条件最多的一组等效谐振参数组,也就是在多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。该最优等效谐振参数组中的等效串联谐振电感ls、等效串联谐振电容cs和等效并联谐振电容c
p
所对应的参数值,即为最优等效谐振参数。
[0064]
进一步地,若在不同电压条件下满足条件最多的等效谐振参数组有多组,也就是,有多组等效谐振参数对应相同数量的电压组,则可以将多组谐振参数同时判定为最优等效谐振参数,或,取其中任意一组判定为最优等效谐振参数;
[0065]
若在不同电压条件下均不存在满足条件最多的等效谐振参数组有多组,也就是,等效谐振参数组对应电压组的数量不满足预设数量,则重新建立电压参数集合以及谐振参数集合,重复步骤s101-步骤s105;
[0066]
同样地,若在不同电压条件下均不存在满足条件的等效谐振参数组,则重新建立电压参数集合以及谐振参数集合,重复步骤s101-步骤s105,或,更改第一预设条件,也就是,可以更改根据实际工作情况设定的稳态工作频率阈值,或更改第二预设条件,也就是,可以更改根据实际工作情况设定的稳态谐振电流峰值阈值,也可以同时进行更改。
[0067]
将选择出的最优等效谐振参数组作为实际工作过程中的实际谐振参数,能够实现在不同输入及输出电压下,保证工作过程中的稳态工作频率以及稳态谐振电流峰值在所需
稳态工作频率及所需稳态谐振电流峰值范围内。而非现有技术中直接根据所需工作频率计算出用于电路拓扑中的理论谐振参数,导致将计算出的理论谐振参数用于实际工作时,出现谐振腔电流无法精准控制从而导致的谐振电流过冲或过小的问题。
[0068]
本实施例中,首先建立电压参数集合以及谐振参数集合,并遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到谐振变换器的稳态工作频率集合,利用每个稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值;其次,获取稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组;最终,从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。通过选择出最优等效谐振参数组的方法,实现在不同输入及输出电压下,保证工作过程中的稳态工作频率以及稳态谐振电流峰值在所需稳态工作频率及所需稳态谐振电流峰值范围内,能够精准控制谐振腔电流,且不会导致谐振电流过冲或过小,从而影响状态轨迹算法的控制效果。
[0069]
作为一种可选实施方式,本发明实施例中,所述获取所述稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组,包括:
[0070]
逐组判断每组计算参数组对应的稳态工作频率是否满足所述第一预设条件,并判断对应的稳态谐振电流峰值是否满足所述第二预设条件。
[0071]
记录稳态工作频率满足所述第一预设条件并且所述稳态谐振电流峰值满足所述第二预设条件对应的计算参数组,得到所述多组计算参数组。
[0072]
如图4所示,当计算出来的稳态工作频率满足所述第一预设条件时,且计算出的与当前稳态工作频率对应的稳态谐振电流峰值满足所述第二预设条件时,记录下计算出的稳态工作频率所对应的计算参数组,当计算出来的稳态工作频率不满足第一预设条件,或,计算出的与当前稳态工作频率对应的稳态谐振电流峰值不满足所述第二预设条件时,则不进行记录。将稳态工作频率集合中所有稳态工作频率,以及与稳态工作频率对应的稳态谐振电流峰值,均按上述方法进行判断,从而获取满足以上条件的多组计算参数组,最终从多组计算参数中,选择出最优等效谐振参数。
[0073]
作为一种可选实施方式,本发明实施例中,通过以下公式计算所述稳态工作频率:
[0074][0075]vo
为所述谐振变换器的输出电压,v
in
为所述谐振变换器的输入电压,n为所述谐振变换器中变压器原副边匝数比,k
in
为电压比例系数,sin(θ/2)为经验系数,fn为所述谐振变换器的稳态工作频率,cn为所述谐振变换器的电容比,q为品质因数。
[0076]
如图3所示,根据基波等效法,定义h(s)为等效电路基波输出电压v
cp1
与等效电路基波输入电压v
ab1
之间的传递函数:
[0077][0078]
其中,re为等效电阻,ce为等效电容、ls、cs、c
p
分别为等效串联谐振电感、等效串联谐振电容和等效并联谐振电容、s为所述谐振变换器等效电路中传递函数中的复变量。
[0079]
等效交流电路输入阻抗的表达式为:
[0080][0081]
进一步地,将h(s)化简后得到归一化电压增益函数g
dc

[0082][0083]
其中,j为复数,fs为谐振变换器的实际工作频率,fr为等效电路中谐振频率。
[0084]
归一化电压增益函数的模的绝对值可进一步简化为:
[0085][0086]
根据谐振变换器电压传输比,可以获得:
[0087][0088]
其中,θ为一个开关周期内副边整流桥导通角归一化值,其取值范围一般为100
°‑
150
°
,本实施例中,经验系数sin(θ/2)为定值,电压比例系数k
in
为所述谐振变换器等效电路基波输入电压v
ab1
与所述谐振变换器的输入电压v
in
的比值,也就是,
[0089]
作为一种可选实施方式,本发明实施例中,所述利用每个所述稳态工作频率及其对应的电压组和谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值,包括:
[0090]
获取所述谐振变换器等效电路中谐振频率;利用所述稳态工作频率和所述谐振频率计算得到所述谐振变换器的实际工作频率;根据所述实际工作频率计算得到所述谐振变换器等效电路中传递函数中的复变量;根据所述复变量、电压组和谐振参数组计算得到所述稳态谐振电流峰值。
[0091]
具体地,所述谐振变换器等效电路中谐振频率fr为本实施例中的等效串联谐振电
感ls与等效串联谐振电容cs的谐振频率,也就是,
[0092]
所述谐振变换器的实际工作频率fs由所述稳态工作频率fn和所述谐振频率fr计算得到,也就是,fs=fn·fr

[0093]
进一步地,根据ω=2πfsj,s=ωj计算得到所述谐振变换器等效电路中传递函数中的复变量s。
[0094]
作为一种可选实施方式,本发明实施例中,通过以下公式计算所述稳态谐振电流峰值:
[0095][0096]ils
为所述稳态谐振电流峰值,ls为所述谐振变换器等效电路中对应的电感,cs、c
p
、ce均为所述谐振变换器等效电路中对应的电容,re为所述谐振变换器等效电路中对应的电阻,s为所述谐振变换器等效电路中传递函数中的复变量,π为常数。
[0097]
在基波等效电路中,稳态谐振电流峰值可以表示为等效电路基波输入电压与输入阻抗模的比值,表达式如下:
[0098][0099]
其中,s=ωj、ω=2πfsj,ω为频率,j为虚数。
[0100]
如上所述,利用所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到所述谐振变换器的稳态工作频率fn,根据获得谐振变换器的实际工作频率fs,进而计算出复变量s。
[0101]
作为一种可选实施方式,本发明实施例中,所述电压比例系数k
in
为所述谐振变换器等效电路基波输入电压v
ab1
与所述谐振变换器的输入电压v
in
的比值,也就是,可以根据实际工作选择不同的谐振变换器的输入电压,通过等效变换,将变压器原边电压及电流利用傅里叶变换后,取其基波分量,作为谐振变换器等效电路基波输入电压。
[0102]
作为本实施例的一个整体方案,如图4所示,首先判断电压参数集合中所有电压组是否均已经计算完成,若没有全部参与计算,则从电压参数集合中选取一组新的电压组;将选取的电压组与谐振参数集合中的谐振参数组进行二分法迭代计算,并判断谐振参数集合中所有的谐振参数组是否均已经完成计算,若没有全部参与计算,则从谐振参数集合中选取一组新的谐振参数组;根据选择的新的电压组以及新的谐振参数组计算稳态工作频率与稳态谐振电流峰值,并判断稳态工作频率是否满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值是否满足第二预设条件,若同时满足,则记录当前参与计算的电压组以及二分法改变后的等效谐振参数组,也就是计算参数组;若不满足,则放弃参与计算的计算参数组,继续
选取新的谐振参数组;当谐振参数集合中所有的谐振参数组均已经完成计算,则再次从电压参数集合中选取一组新的电压组,若电压参数集合中所有电压组均已经计算完成,则从记录的系统或设备中获取记录的全部计算参数组,并从记录的全部计算参数组选择出最优的等效谐振参数组。
[0103]
实施例2
[0104]
本实施例提供一种谐振变换器谐振参数确定装置,该装置可以用于执行上述实施例1中的谐振变换器谐振参数确定方法,该装置可以设置在服务器或其它设备内部,模块间相互配合,从而实现谐振变换器谐振参数的确定,如图5所示,该装置包括:
[0105]
数据模块201,用于建立电压参数集合以及谐振参数集合,所述电压参数集合包括多组电压组,所述电压组包括所述谐振变换器的输入电压及其对应的输出电压,所述谐振参数集合包括多组谐振参数组,所述谐振参数组包括所述谐振变换器等效电路中对应的一组电感和电容。
[0106]
频率模块202,用于遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到所述谐振变换器的稳态工作频率集合,其中,所述稳态工作频率集合中每个稳态工作频率对应一组计算参数组,一组所述计算参数组包括一组电压组和对应一组等效谐振参数组。
[0107]
峰值模块203,用于利用每个所述稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下所述谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值。
[0108]
条件模块204,用于获取所述稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组。
[0109]
选择模块205,用于从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。
[0110]
本实施例中,首先建立电压参数集合以及谐振参数集合,并遍历所述电压参数集合中的电压组和所述谐振参数集合的谐振参数组,计算得到谐振变换器的稳态工作频率集合,利用每个稳态工作频率及其对应的电压组和等效谐振参数组计算得到在该稳态工作频率下谐振变换器对应的稳态谐振电流峰值;其次,获取稳态工作频率集合中所述稳态工作频率满足第一预设条件并且对应的稳态谐振电流峰值满足第二预设条件时对应的计算参数组,得到多组计算参数组;最终,从所述多组计算参数组中选择最优等效谐振参数组,其中,最优等效谐振参数组为多组计算参数组中对应的不同电压组数量最多的等效谐振参数组。通过选择出最优等效谐振参数组的方法,实现在不同输入及输出电压下,保证工作过程中的稳态工作频率以及稳态谐振电流峰值在所需稳态工作频率及所需稳态谐振电流峰值范围内,能够精准控制谐振腔电流,且不会导致谐振电流过冲或过小,从而影响状态轨迹算法的控制效果。
[0111]
作为一种可选实施方式,在本发明实施例中,所述选择模块还包括:
[0112]
判断模块,用于逐组判断每组计算参数组对应的稳态工作频率是否满足所述第一预设条件,并判断对应的稳态谐振电流峰值是否满足所述第二预设条件。
[0113]
记录模块,用于记录稳态工作频率满足所述第一预设条件并且所述稳态谐振电流峰值满足所述第二预设条件对应的计算参数组,得到所述多组计算参数组。
[0114]
关于上述装置部分的具体描述,可以参见上述方法实施例,这里不再赘述。
[0115]
实施例3
[0116]
本实施例提供一种计算机设备,如图6所示,该计算机设备包括处理器301和存储器302,其中处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
[0117]
处理器301可以为中央处理器(central processing unit,cpu)。处理器301还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、图形处理器(graphics processing unit,gpu)、嵌入式神经网络处理器(neural-network processing unit,npu)或者其他专用的深度学习协处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
[0118]
存储器302作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中谐振变换器谐振参数确定方法。对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中谐振变换器谐振参数确定方法。
[0119]
存储器302还可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器301所创建的数据等。此外,存储器302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或者其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器301。上述网络的实施例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0120]
所述存储器302中存储一个或者多个模块,当被所述处理器301执行时,执行如图1所示实施例中的谐振变换器谐振参数确定方法。
[0121]
上述计算机设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
[0122]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意实施例中的谐振变换器谐振参数确定方法。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,rom)、随机存储记忆体(random access memory,ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive,缩写:hdd)或固态硬盘(solid-state drive,ssd)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0123]
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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