[发明专利]启动控制方法及系统、尖峰电压检测电路及方法

说明书

本发明公开了一种DC/DC转换器的启动控制方法及系统、尖峰电压检测电路及方法。启动控制方法用于DC/DC转换器的从低压侧向高压侧的启机过程，该启动控制方法包括：至少根据所述低压侧的开关管的尖峰电压参考值和尖峰电压检测值，确定一驱动信号的占空比或频率；输出所述驱动信号至所述开关管，以控制所述开关管进行动作。本发明的DC/DC转换器的启动控制方法，在保证开关管的电压应力不超标的前提下，可在反向启机时最大限度的提升其反向充电功率以及减小母线电容充电所需要的时间。

技术领域

本发明涉及一种开关电源技术，特别是涉及一种DC/DC转换器的启动控制方法及系统、开关管尖峰电压检测电路及方法。

背景技术

在开关电源中，开关管的电压尖峰是一个极其重要的参数，其中该开关管例如可包括二极管(Diode)和金氧半场效晶体管(MOSFET)。通常，该电压尖峰需要小于开关管的最大允许工作电压，并留有一定余量。若超出最大允许工作电压，则开关管会有损坏的风险。一般而言，开关电源不会对开关管的电压尖峰进行监控，另外在生产阶段也很难对其进行测试，所以通常是通过设计来保证该电压尖峰在限值以下。

对于电动汽车应用场合，高压锂电池通过继电器接入高压母线给电机驱动器、加热器等车载设备供电。通常高压母线的正、负两端跨接了大量母线电容。前述继电器导通前，需要将母线电容充电至锂电池电压。车载DC/DC转换器可以利用低压铅酸电池的能量提供反向充电功能。在给母线电容充电期间，较大的低压侧电流会给整流开关管(低压侧的开关管)带来大的电压尖峰。设计上通常设定较小的低压侧电流使整流开关管的电压尖峰不超标。因此在从低压侧向高压侧的启机阶段，充电功率受限，所需的充电时间较长。

另外，随着功率密度的提升，有源钳位电路被广泛地应用于降低整流开关管的电压尖峰。通常在输出电压缓启动上升之前，需要给钳位电容做预充，将其充电到预设平台电压。一般而言，该平台电压等于高压侧输入电压经过变压器匝比折算到副边的电压。若缺少预充动作，或者预充控制精度较差，在缓启动开始时刻，有源钳位电路内的开关管将会出现大的电流冲击，整流开关管也可能出现大的电压尖峰。

因此，迫切需要一种新的DC/DC转换器的启动控制方法，可有效提高启动效率，缩短启动时间，同时又能保证开关管的电压应力不超标。

发明内容

本发明的目的在于一种DC/DC转换器的启动控制方法及系统、开关管尖峰电压检测电路及方法，以有效解决现有技术的至少一缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供一种DC/DC转换器的启动控制方法，其特点在于，用于所述DC/DC转换器的从低压侧向高压侧的启机过程，该启动控制方法包括：至少根据所述低压侧的开关管的尖峰电压参考值和尖峰电压检测值，确定一驱动信号的占空比或频率；输出所述驱动信号至所述开关管，以控制所述开关管进行动作。

在本发明的一实施例中，所述尖峰电压参考值包括第一阈值和第二阈值，当所述尖峰电压检测值大于或等于所述第一阈值时，调节所述驱动信号的占空比减小；当所述尖峰电压检测值小于或等于所述第二阈值时，调节所述驱动信号的占空比增大；其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。

在本发明的一实施例中，将所述尖峰电压检测值与所述尖峰电压参考值进行比较，得到一电压误差值；根据所述电压误差值，调节所述驱动信号的占空比：当所述尖峰电压检测值大于所述尖峰电压参考值时，调节所述驱动信号的占空比减小；当所述尖峰电压检测值小于所述尖峰电压参考值时，调节所述驱动信号的占空比增大。

在本发明的一实施例中，还根据所述低压侧的低压侧电流参考值和低压侧电流检测值，确定所述驱动信号的占空比或频率。

在本发明的一实施例中，确定所述驱动信号的占空比是包括：当所述尖峰电压检测值大于或等于所述尖峰电压参考值时，降低所述低压侧电流参考值；根据所述低压侧电流参考值与所述低压侧电流检测值，得到一电流误差值；根据所述电流误差值，调节所述驱动信号的占空比。