[发明专利]一种数字隔离型DC/DC变换器及控制方法

说明书

本发明公开了一种数字隔离型DC/DC变换器及控制方法。该装置包括隔离Weinberg拓扑结构、A/D采样转换单元、数字控制器、DPWM单元、驱动逻辑电路。控制方法如下：A/D采样转换单元采样隔离Weinberg拓扑结构的模拟输出电压值，并将模拟信号转换成数字信号输入至数字控制器；数字控制器确定输出电压误差值，得到开关周期的占空比值，确定开关管的通断，并确定驱动逻辑电路的控制信号；DPWM单元根据占空比值输出相应的PWM信号，驱动逻辑电路根据控制信号控制开关管的通断，输出PWM信号驱动隔离Weinberg拓扑结构中功率管的开关状态来调节输出电压值。本发明具有可重构性强、保证电源供电的安全及可靠性、防止设备故障大范围蔓延、提高供电质量的优点。

技术领域

本发明涉及隔离型DC/DC变换器技术领域，特别是一种基于隔离Weinberg拓扑的数字隔离型DC/DC变换器及控制方法。

背景技术

在很多对电源质量及可靠性要求较高的领域，像不间断电源、航天电源系统、电动汽车、新能源等领域，对隔离型DC/DC变换器有着广泛的需求。随着应用场合的不断扩展，对隔离型DC/DC变换器的技术要求也越来越高，隔离型DC/DC变换器的研发也变得越来越重要。

大多数应用场合多个用电设备通过电源母线相互连接在一起，如过单个设备发生故障，故障很容易通过电源蔓延到其它用电设备，这是非常危险的，防止设备故障大范围蔓延是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率密度空间电源数字隔离型DC/DC变换器及控制方法，通过变压器实现电源系统和负载系统不共地，保证电源供电的安全及可靠性，输出稳定电压。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种数字隔离型DC/DC变换器，包括隔离Weinberg拓扑结构、A/D采样转换单元、数字控制器、DPWM单元、驱动逻辑电路，其中：

A/D采样转换单元，采样隔离Weinberg拓扑结构的模拟输出电压值，并将模拟信号转换成数字信号输入至数字控制器；

数字控制器，确定输出电压误差值，并得到开关周期的占空比值，确定开关管的通断，确定驱动逻辑电路的控制信号；

DPWM单元，根据占空比值输出相应的PWM信号；

驱动逻辑电路，通过控制开关管的通断，输出PWM信号驱动隔离Weinberg拓扑结构中功率管的开关状态，来调节输出电压值。

进一步地，所述隔离Weinberg拓扑结构，包括第一～二功率开关管Q₁、Q₂，电容C，第一～四二极管D₁、D₂、D₃、D₄，第一～二变压器T₁、T₂，第一～三输出负载电阻R、R₁、R₂，其中：