[发明专利]LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统及方法

权利要求书

1.一种LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统，其特征在于，包括LCC谐振变换器、过零检测电路ZCD、数字控制器，其中：

LCC谐振变换器为主功率电路，包括逆变全桥、LCC谐振腔电路、高压变压器以及整流电路，其中高压变压器的寄生参数被折算到谐振腔电路内的谐振电容与谐振电感当中，通过控制逆变全桥四个开关管Q1～Q4的开关实现功率变换，其中同一桥臂上的开关管不会同时开通，即Q1与Q2互补导通，Q3与Q4互补导通；

过零检测电路ZCD，用于检测谐振腔电路内谐振电流iLr的正反向过零点，输出ZCD同步信号，为后续数字控制器实现时间移相控制策略提供时间基准；

数字控制器，用于实现时间移相控制，并且通过PI控制算法，对输入误差信号进行调节，输出PWM波，通过TSC模块控制开关管Q1～Q4的开关时序。

2.根据权利要求1所述的LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统，其特征在于，所述LCC谐振变换器的谐振腔电路由串联谐振电容Cr、串联谐振电感Lr以及并联谐振电容Cp组成，通过控制开关管Q1～Q4的开关实现输出侧功率的调节。

3.根据权利要求1所述的LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统，其特征在于，所述数字控制器基于数字信号处理芯片，通过将输入的输出电压误差量和ZCD同步信号进行数字化处理，利用数字信号处理芯片进行运算，实现对应的时间移相控制。

4.根据权利要求1所述的LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统，其特征在于，该系统通过对数字控制器的配置，一方面实现开环控制，给定周期寄存器固定的值，控制LCC谐振变换器的开关频率，从而实现LCC谐振变换器的功率变换，另一方面也实现闭环控制，将基准电压Vref与LCC谐振变换器实际输出电压Vo比较获得的误差信号作为周期寄存器值输入数字控制器，通过PI控制算法对LCC谐振变换器的输出进行无静差调节，从而实现变换器的功率变换。

5.根据权利要求4所述的LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统，其特征在于，所述开环控制和闭环控制，均通过控制谐振腔电路内谐振电流过零点到开关管关断之间时间Td，来控制从输入侧进入到谐振腔电路内的有功功率，从而控制LCC谐振变换器的输出功率，同时需要保持Td始终为正，谐振电流谐振过零点在开关管关断之前，谐振腔内呈感性，使得原边的开关管Q1～Q4能够实现零电压开通。

6.一种LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现方法，其特征在于，构建权利要求1～5任一项所述的LCC谐振变换器时间移相控制的数字化实现系统，使用数字控制器实现LCC谐振变换器的时间移相控制，具体过程如下：

在开关管Q1、Q4开通时，将数字控制器内增强型脉宽调制模块中的时基模块配置为向上计数模式并且开始计数；

当时基模块的时基同步输入接收到由过零检测电路ZCD所发出的时基信号时，令数字控制器内的时基模块计数重置到初始相位，并且重新开始计数；

当计数到给定的误差量，即周期寄存器内所储存的值，时基模块重置并且数字控制器内的动作限定模块发生动作，使动作限定模块配置为事件发生时翻折PWM波，将输出的驱动电平翻折，向Q1、Q4的驱动电路输出低电平，令开关管Q1、Q4关断，并且在经过死区时间后，开关管Q2、Q3开通，通过外围逻辑电路与隔离芯片，使得Q2、Q3管的导通时间与Q1、Q4管导通时间相同。