一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法与流程

本申请涉及高频变压器，尤其涉及一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法。

背景技术：

1、电动汽车车载充电设备存在功率等级不足，充电时间过长等问题，提升功率等级使供电设备体积不断增大，而高频化可以有效减小电力电子变换装置内电感的体积，从而大大的提高供电设备整机的功率密度，但高频变压器漏感在开关关断过程会产生很大的反电动势，击穿功率开关管，同时漏感的存在增加了输出回路总阻抗，导致供电设备的效率降低，增加了设备发热量，需要配备多余的散热装置。

2、目前，常采用阻容式(rc)电路并联在变压器初级以消除漏感上的能量。然而，使用阻容式(rc)电路作为缓冲吸收电路吸收能量有限，并且使用电阻吸收高频变压器漏感能量导致供电设备整体效率不高，配备散热装置会间接增加供电设备的体积和质量。

3、因此，亟需设计一种反激式变压器漏感能量回收电路以及其控制方法。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，用于解决现有技术对漏感能量消除效果差的技术问题。

2、有鉴于此，本申请提供了一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其中，回收电路，包括：高频变压器t1、高频变压器t2、输入直流电源vin、开关管s、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第一继电器k1、第二继电器k2、第一三极管q1、第二三极管q2、比较器comp、信号增益模块gain、非门inv、第一电容c1、第二电容c2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、直流负载rload；

3、控制方法包括：

4、通过回收电路接入逆变电路，并设置vc1＝kvs作为第一电容c1电压检测门限值；

5、根据第一电容c1的实时电压值vc1与所述电压检测门限值的大小关系控制回收电路工作，使得第一电容c1充电处于不同工作状况，完成启动过程；

6、同时，根据所述大小关系确定回收电路是否处于高频变压器漏感状态，若是，控制回收电路进行漏感能量存储，否则，控制回收电路保持在所述启动过程。

7、可选地，所述启动过程，具体包括：

8、检测第一电容c1的电压值vc1，当vc1>kvs时，非门inv输出1，第二继电器k2线圈充电，第二继电器k2常开端闭合，输入直流电源vin给第一电容c1充电；

9、并继续检测第一电容c1的电压值vc1，当vc1≤kvs时，非门inv输出0，第二继电器k2线圈断电，第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4保持关断，使得第一电容c1的vc1保持不变，第一电容c1完成储能；

10、其中，信号增益模块gain的增益值k由供电设备运行工况决定。

11、可选地，所述根据所述大小关系确定回收电路是否处于高频变压器漏感状态，若是，控制回收电路进行漏感能量存储，否则，控制回收电路保持在所述启动过程，否则，保持在所述启动过程，具体包括：

12、当vc1≤kvs时，判定高频变压器t1副边绕组因漏感断流产生电压尖峰，并控制回收电路进行漏感能量存储；

13、当vc1>kvs时，判定高频变压器t1副边绕组没有因为漏感断流产生电压尖峰，控制回收电路保持在所述启动过程。

14、可选地，所述当vc1≤kvs时，判定高频变压器t1副边绕组因漏感断流产生电压尖峰，并控制回收电路进行漏感能量存储，具体包括：

15、当vc1≤kvs时，比较器comp输出1，继电器k线圈充电，继电器k常开端闭合，pwm波驱动第二开关管s2高频通断，pwm波为脉冲宽度可调的脉冲波，第二开关管s2的开关频率与逆变电路中开关器件工作频率相同，

16、储存在漏感中的能量通过二极管整流桥对第一电容c1充电，使得第一电容c1的电压值vc1增大；

17、当第二开关管s2导通时，第一电容c1和高频变压器t2原边谐振，第一电容c1传递能量到高频变压器t2原边；

18、第二开关管s2关断时，存储在高频变压器t2原边的能量传递到高频变压器t2副边，对第二电容c2充电，第二电容c2的电压值vc2增大。

19、可选地，所述当vc1>kvs时，判定高频变压器t1副边绕组没有因为漏感断流产生电压尖峰，控制回收电路保持在所述启动过程，具体包括：

20、当vc1>kvs时，二极管整流桥反向截止，避免漏感能量回收电路中的第一电容c1对高频变压器t1对逆变电路产生影响，此时，漏感能量回收电路保持在启动过程，第一电容c1的电压值vc1保持不变。

21、可选地，所述pwm波为脉冲宽度可调的脉冲波。

22、可选地，第二开关管s2的开关频率与逆变电路中开关器件工作频率相同。

23、与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：

24、本申请提供的一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，可以应用于电压型高频逆变电路中，吸收高频变压器漏感能量，钳位主电路上开关器件因漏感激起的电压尖峰，确保开关器件工作在安全区；并且具有吸收和存储漏感能量的功能，从而回馈到供电设备中提高效率，且不需要配备额外的散热设备；进一步地，本申请的控制方法简单，工程实践性较高。

技术特征：

1.一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，其中，回收电路，包括：高频变压器t1、高频变压器t2、输入直流电源vin、开关管s、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第一继电器k1、第二继电器k2、第一三极管q1、第二三极管q2、比较器comp、信号增益模块gain、非门inv、第一电容c1、第二电容c2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、直流负载rload；

2.根据权利要求1所述的反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，所述启动过程，具体包括：

3.根据权利要求1所述的反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，所述根据所述大小关系确定回收电路是否处于高频变压器漏感状态，若是，控制回收电路进行漏感能量存储，否则，控制回收电路保持在所述启动过程，否则，保持在所述启动过程，具体包括：

4.根据权利要求3所述的反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，所述当vc1≤kvs时，判定高频变压器t1副边绕组因漏感断流产生电压尖峰，并控制回收电路进行漏感能量存储，具体包括：

5.根据权利要求3所述的反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，所述当vc1>kvs时，判定高频变压器t1副边绕组没有因为漏感断流产生电压尖峰，控制回收电路保持在所述启动过程，具体包括：

6.根据权利要求4所述的反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，所述pwm波为脉冲宽度可调的脉冲波。

7.根据权利要求4所述的反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，其特征在于，第二开关管s2的开关频率与逆变电路中开关器件工作频率相同。

技术总结
本申请公开了一种反激式变压器漏感能量回收电路的控制方法，设计了一种反激式变压器漏感能量回收电路以及提供了回收电路的控制方法，本申请针对主电路上开关器件因漏感激起的电压尖峰，吸收高频变压器漏感能量，保护功率开关管不被击穿。具有吸收和存储漏感能量的功能，从而回馈到供电设备中提高效率。由于二极管整流桥反向截止的作用，漏感能量回收电路中的元器件不会对供电设备的主电路产生影响。从而解决了现有技术对漏感能量消除效果差的技术问题。

技术研发人员：赵颖,余志文,彭智,张帆,钱斌,林伟斌,唐建林,林晓明,肖勇,王吉
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1