[发明专利]谐振变换器及其控制方法以及系统

说明书

本申请提供一种谐振变换器及其控制方法以及系统，谐振变换器中包括控制器、谐振电路、并联的第一桥臂和第二桥臂和并联的第三桥臂和第四桥臂，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂中的每个桥臂包括串联的上桥臂开关和下桥臂开关。在第三桥臂的上桥臂开关和第四桥臂的下桥臂开关断开时，谐振电路中的谐振电感会与第一桥臂和第二桥臂中的各桥臂开关内部的结电容形成谐振网络。为了破坏该谐振网络，控制器可在第三桥臂的上桥臂开关和第四桥臂的下桥臂开关断开后的第一预设时长后，控制第一桥臂的下桥臂开关和第二桥臂的上桥臂开关导通，从而可保证谐振变换器在高频段工作时的电压增益随着频率的增高而降低且具有单调性，成本更低，适应性强。

技术领域

本申请涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种谐振变换器及其控制方法以及系统。

背景技术

LLC电路(即一种双向直流变换电路)会利用谐振网络在高频谐振时产生的过零点来实现功率器件的零电压开通(即软开关状态)，从而降低了功率器件的开关损耗以提升LLC电路的工作效率，并使得LLC电路具有较宽的电压工作范围。然而，在LLC电路工作在高频段时，会存在LLC电路的电压增益不单调和功率器件的软开关状态异常等问题。

现有技术中通常会在原有的LLC电路中增加一组LC谐振网络(由谐振电感和谐振电容构成)，即在LLC电路的输入侧和输出侧分别设置一组LC谐振网络，从而使得LLC电路在正向工作以及反向工作时均能保证较宽的零电压开通工作区间，拓宽了LLC电路在反向工作时的输入电压范围，解决了功率器件的软开关状态异常的问题。然而，在此LLC电路中设置两组谐振网络会导致成本过高，并且LLC电路在工作时的电压增益不单调，适用性弱。

发明内容

本申请提供一种谐振变换器及其控制方法以及系统，可保证谐振变换器在高频段工作(如正向工作或者反向工作)时的电压增益随着频率的增高而降低且具有单调性，成本更低，适应性强。

第一方面，本申请提供了一种谐振变换器，该谐振变换器中包括控制器、谐振电路、并联的第一桥臂和第二桥臂、以及并联的第三桥臂和第四桥臂，其中，第一桥臂的桥臂中点和第二桥臂的桥臂中点分别连接谐振电路的两个第一连接端，第三桥臂的桥臂中点和第四开关的桥臂中点分别连接谐振电路的两个第二连接端，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂中的每个桥臂包括串联的上桥臂开关和下桥臂开关，上桥臂开关和下桥臂开关的串联连接点为桥臂中点，且每个桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关的串联连接点可作为每个桥臂的桥臂中点。其中，上述每个桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关互补导通，即对于每个桥臂而言，在上桥臂开关导通时下桥臂开关断开，反之，在上桥臂开关断开时下桥臂开关导通。上述控制器可在第三桥臂的上桥臂开关和第四桥臂的下桥臂开关断开后的第一预设时长后，控制第一桥臂的下桥臂开关和第二桥臂的上桥臂开关导通。

其中，上述第一预设时长可大于或者等于0且小于或者等于第三桥臂或者第四桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关之间的死区时间，即第一预设时长大于或者等于0且小于或者等于第三桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关之间的死区时间，或者，第一预设时长大于或者等于0且小于或者等于第四桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关之间的死区时间。其中，第三桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关之间的死区时间可以理解为：第三桥臂中的上桥臂开关的关断时刻至第三桥臂中的下桥臂开关的导通时刻之间的时长；上述第四桥臂中的上桥臂开关和下桥臂开关之间的死区时间可以理解为：第四桥臂中的下桥臂开关的关断时刻至第四桥臂中的上桥臂开关的导通时刻之间的时长。