[发明专利]一种DC-DC变换器的变频控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种DC‑DC变换器的变频控制方法及装置，所述方法包括：获取DC‑DC变换器的默认输出电压、默认频率系数及默认开关频率；检测DC‑DC变换器当前的输出电压和经过预设时长后的输出电压，分别记为第一输出电压和第二输出电压；当所述第二输出电压与所述第一输出电压相比变化达到或超过预设电压后，根据所述第二输出电压与默认输出电压的比例关系及默认频率系数计算出目标频率系数，并根据默认开关频率和目标频率系数计算目标开关频率；按照固定步进将DC‑DC变换器的开关频率从当前频率调节到目标开关频率。本发明通过在DC‑DC变换器输出电压升高时提高开关频率降低磁芯损耗，在输出电压降低时降低开关频率降低MOS管损耗，提高了DC‑DC变换器的功率密度和转换效率。

技术领域

本发明涉及直流变换器技术领域，尤其是指一种DC-DC变换器的变频控制方法及装置。

背景技术

在工业应用领域中，许多DC-DC变换器全输出范围的控制方法都是按固定的开关频率控制的，比如全桥拓扑，其开关管控制是定频移相控制或者定频调宽控制的。而当今许多功率变换器，比如电动汽车充电电源，要求输出恒功率范围越来越宽，输出电压可调范围从0V到1000V以上，变换器的功率密度和转换效率要求也越来越高。

变换器的变压器磁芯损耗和电压成正相关性，电压越高，磁芯损耗越大，电压越低磁芯损耗越低，在一定范围内变压器磁芯损耗还和开关频率有关，提高开关频率往往可以降低部分磁芯损耗，有利于变压器功率密度的提升。而提高频率后MOS管的开关损耗会增加，到了低压大电流输出时，MOS管的导通损耗会随电流成平方关系加大，高开关损耗和大导通损耗两者叠加造成低压输出时MOS管的损耗过大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种DC-DC变换器的变频控制方法及装置，旨在解决现有的DC-DC变换器高压输出时磁芯损耗大，低压输出时MOS管损耗大，整体输出转换效率不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

第一方面，提供了一种DC-DC变换器的变频控制方法，包括：

获取DC-DC变换器的默认输出电压、默认频率系数及默认开关频率；

检测DC-DC变换器当前的输出电压和经过预设时长后的输出电压，分别记为第一输出电压和第二输出电压；

当所述第二输出电压与所述第一输出电压相比变化达到或超过预设电压后，根据所述第二输出电压与默认输出电压的比例关系及默认频率系数计算出所述第二输出电压对应的目标频率系数，并根据默认开关频率和目标频率系数计算出目标开关频率；

按照固定步进将DC-DC变换器的开关频率从当前频率调节到所述目标开关频率。

其中，所述检测DC-DC变换器当前的输出电压和经过预设时长后的输出电压，分别记为第一输出电压和第二输出电压具体包括：

在DC-DC变换器的输出电压升高的过程中，检测当前的输出电压和经过预设时长后的输出电压，分别记为第一输出电压和第二输出电压；则在所述按照固定步进将DC-DC变换器的开关频率从当前频率调节到所述目标开关频率之后，第二输出电压对应的开关频率大于第一输出电压对应的开关频率，还包括：

返回所述在DC-DC变换器的输出电压升高的过程中，继续检测、计算及调节到新的目标开关频率，直至DC-DC变换器的开关频率提高到最终输出电压对应的开关频率。

其中，所述检测DC-DC变换器当前的输出电压和经过预设时长后的输出电压，分别记为第一输出电压和第二输出电压具体包括：

在DC-DC变换器的输出电压降低的过程中，检测当前的输出电压和经过预设时长后的输出电压，分别记为第一输出电压和第二输出电压；则在所述按照固定步进将DC-DC变换器的开关频率调节到所述目标开关频率之后，第二输出电压对应的开关频率小于第一输出电压对应的开关频率，还包括：