CN110011528A - 桥式电路软启动方法、控制器和设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种桥式电路软启动方法、控制器和设备,涉及控制领域。该方法包括:向桥式电路的桥式驱动电路输出具有初始占空比的初始控制信号;以预定增量逐渐增大初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号,在停止输出初始控制信号之后,向桥式驱动电路输出占空比控制信号,直到桥式电路输出的电压或占空比控制信号的占空比满足预设条件。本公开能够降低桥式电路软启动过程中的电路损耗。
Description
技术领域
本公开涉及控制领域,尤其涉及一种桥式电路软启动方法、控制器和设备。
背景技术
桥式直流变换器因其转换功率大,转换压差大,且兼具隔离作用,已大规模应用与各种场合。由于桥式直流变换器的拓扑存在很多储能电容,因此必须具备软启动功能。相关技术中,是在桥式直流变换器的输入侧或者输出侧串入限流电阻限制启动电流以达到软启动的目的。相关技术中的限流电阻等辅助硬件电路的持续接入会产生损耗,导致系统效率较低,并且限流电阻持续高温工作易老化损坏。
发明内容
本公开要解决的一个技术问题是,提供一种桥式电路软启动方法、控制器和设备,降低桥式电路软启动过程中的电路损耗。
根据本公开一方面,提出一种桥式电路软启动方法,包括:向桥式电路的桥式驱动电路输出具有初始占空比的初始控制信号;以预定增量逐渐增大初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号,在停止输出初始控制信号之后,向桥式驱动电路输出占空比控制信号,直到桥式电路输出的电压或占空比控制信号的占空比满足预设条件。
在一个实施例中,初始占空比大于比值阈值,并且初始占空比与比值阈值之差小于比值差阈值,其中,比值阈值为桥式驱动电路的上升沿时间与下降沿时间之和与开关周期时间的比值。
在一个实施例中,桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关、输入侧下桥臂开关、输出侧上桥臂开关和输出侧下桥臂开关;初始控制信号包括向输入侧上桥臂开关输出的第一初始控制信号、向输出侧上桥臂开关输出的第二初始控制信号、向输入侧下桥臂开关输出的第三初始控制信号、向输出侧下桥臂开关输出的第四初始控制信号;第一初始控制信号和第二初始控制信号一致,第三初始控制信号和第四初始控制信号一致;第一初始控制信号的起始沿在第三初始控制信号的结束沿之后,或者,第一初始控制信号的结束沿在第三初始控制信号的起始沿之前。
在一个实施例中,在以预定增量逐渐增大初始占空比的过程中,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压;若桥式电路输出的电压达到预定电压,则后续以当前的占空比控制信号对桥式驱动电路进行控制,以便桥式电路输出稳定电压;若桥式电路输出的电压未达到预定电压,则继续增大占空比控制信号的占空比,直到占空比控制信号的占空比达到预定占空比。
在一个实施例中,在占空比控制信号的占空比达到预定占空比时,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压;若桥式电路输出的电压未达到预定电压,则停止输出占空比控制信号,并向桥式驱动电路输出移相控制信号,直到桥式电路输出的电压达到预定电压,其中,移相控制信号的占空比为预定占空比;其中,桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关、输入侧下桥臂开关、输出侧上桥臂开关和输出侧下桥臂开关,移相控制信号包括:向输入侧上桥臂开关输出的第一移相控制信号、向输出侧上桥臂开关输出的第二移相控制信号、向输入侧下桥臂开关输出的第三移相控制信号、向输出侧下桥臂开关输出的第四移相控制信号;第一移相控制信号的相位超前于第二移相控制信号的相位,第三移相控制信号超前于第四移相控制信号的相位。
在一个实施例中,第一移相控制信号与第二移相控制信号的相位差,以及第三移相控制信号与第四移相控制信号的相位差随着时间以预定增量逐渐增大。
在一个实施例中,第一移相控制信号与第三移相控制信号为互补信号;第二移相控制信号与第四移相控制信号为互补信号。
在一个实施例中,在占空比控制信号的占空比达到1/2时,设置占空比控制信号的死区时间;和/或在移相控制信号的占空比为1/2时,设置移相控制信号的死区时间。
根据本公开的另一方面,还提出一种控制器,包括:信号确定单元,被配置为确定初始控制信号的初始占空比,以及以预定增量逐渐增大初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号;信号输出单元,被配置为向桥式电路的桥式驱动电路输出初始控制信号;在停止输出初始控制信号之后,向桥式驱动电路输出占空比控制信号,直到桥式电路输出的电压或占空比控制信号的占空比满足预设条件。
在一个实施例中,电压判断单元,被配置为在以预定增量逐渐增大占空比的过程中,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压;其中,信号输出单元被配置为若桥式电路输出的电压达到预定电压,则后续以当前的占空比控制信号对桥式驱动电路进行控制,以便桥式电路输出稳定电压;信号确定单元被配置为若桥式电路输出的电压未达到预定电压,则继续增大占空比控制信号的占空比,直到占空比控制信号的占空比达到预定占空比。
在一个实施例中,电压判断单元被配置为在占空比控制信号的占空比达到预定占空比时,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压;信号确定单元被配置为若桥式电路输出的电压未达到预定电压,则确定移相控制信号,其中,移相控制信号的占空比为预定占空比;信号输出单元被配置为停止输出占空比控制信号后,向桥式驱动电路输出移相控制信号,直到桥式电路输出的电压达到预定电压;其中,桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关、输入侧下桥臂开关、输出侧上桥臂开关和输出侧下桥臂开关,移相控制信号包括:向输入侧上桥臂开关输出的第一移相控制信号、向输出侧上桥臂开关输出的第二移相控制信号、向输入侧下桥臂开关输出的第三移相控制信号、向输出侧下桥臂开关输出的第四移相控制信号;第一移相控制信号的相位超前于第二移相控制信号的相位,第三移相控制信号超前于第四移相控制信号的相位。
根据本公开的另一方面,还提出一种控制器,包括:存储器;以及耦接至存储器的处理器,处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的方法。
根据本公开的另一方面,还提出一种桥式电路,包括上述的控制器。
在一个实施例中,桥式电路为桥式直流变换器。
根据本公开的另一方面,还提出一种用电设备,包括上述的桥式电路。
根据本公开的另一方面,还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
与相关技术相比,本公开在设置初始占空比以后,以预定增量逐渐放宽占空比,随着占空比的增加,桥式电路的输出侧电压会缓慢上升,即在桥式电路软启动过程中,通过软件处理逻辑缓慢提高输出侧电压,降低了电路损耗。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1为桥式电路的拓扑示意图。
图2为本公开桥式电路软启动方法的一个实施例的流程示意图。
图3为本公开初始控制信号示意图。
图4为本公开桥式电路软启动方法的另一个实施例的流程示意图。
图5为本公开占空比控制信号示意图。
图6为本公开移相控制信号示意图。
图7为本公开桥式电路输出电压工作曲线示意图。
图8为本公开控制器的一个实施例的结构示意图。
图9为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。
图10为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。
图11为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
图1为桥式电路的拓扑示意图。桥式电路包括主电路、电压调理电路和控制器组成,其中,主电路主要负责系统的功率变化,包括桥式驱动电路、钳位电容、隔离变压器和储能电感。桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关Q1、输出侧上桥臂开关Q2、输入侧下桥臂开关Q3和输出侧下桥臂开关Q4;钳位电容包括第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4和第五电容器C5;储能电感包括电感器L1、电感器L2。
第一电容器C1的两端串接在输入电压端,第二电容器C2与第三电容器C3串联后,与第一电容器C1并联;输入侧上桥臂开关Q1的第一端与输入侧电源第一端连接,输入侧上桥臂开关Q1的第二端与隔离变压器T的初级侧的第一端连接,隔离变压器T的初级侧的第二端连接在第二电容器C2与第三电容器C3之间,输入侧下桥臂开关Q3的第一端与输入侧上桥臂开关Q1的第二端连接,输入侧下桥臂开关Q3的第二端与输入侧电源第二端连接。
输出侧上桥臂开关Q2的第一端通过第四电容器C4和第五电容器C5与输出侧下桥臂开关Q4的第一端连接;输出侧上桥臂开关Q2的第二端与输出侧下桥臂开关Q4的第二端连接,并通过第一电感器L1与隔离变压器的次级侧的第一端连接,隔离变压器的次级侧的第二端连接在第四电容器C4和第五电容器C5之间;输出侧下桥臂开关Q4的第一端作为输出侧电源的一端,输出侧下桥臂开关Q4的第二端通过第二电感器L2后作为输出侧电源的另一端。
电压调理电路1对输出电压采样并调理,将调理后的电压作为软启动电压的参考依据;控制器2通过采样模块获取电压调理电路转换的输出侧电压,执行软启动逻辑,即向输入侧上桥臂开关Q1、输出侧上桥臂开关Q2、输入侧下桥臂开关Q3和输出侧下桥臂开关Q4发送控制信号,完成桥式电路软启动。其中,具体启动逻辑如下所示。本领域的技术人员应当理解,上述桥式电路的拓扑仅用于举例,还可以有其他拓扑形式。
图2为本公开桥式电路软启动方法的一个实施例的流程示意图。
在步骤210,向桥式电路的桥式驱动电路输出具有初始占空比的初始控制信号。其中,桥式电路例如为桥式直流变换器。
初始占空比的设置决定桥式电路启动冲击电流的大小,如果设置过小超出桥式驱动电路的分辨能力,则无法控制桥式驱动电路中的开关器件,如果设置过大会导致产生很大的启动冲击电流,达不到软启动的要求,因此,需要设置合理的初始占空比。
在一个实施例中,初始占空比大于比值阈值,并且初始占空比与比值阈值之差小于比值差阈值,其中,比值阈值为桥式驱动电路的上升沿时间与下降沿时间之和与开关周期时间的比值,即初始占空比略大于桥式驱动电路的上升沿时间与下降沿时间之和与开关周期时间的比值。
在一个实施例中,初始控制信号包括向输入侧上桥臂开关输出的第一初始控制信号T1、向输出侧上桥臂开关输出的第二初始控制信号T2、向输入侧下桥臂开关输出的第三初始控制信号T3、向输出侧下桥臂开关输出的第四初始控制信号T4;第一初始控制信号T1和第二初始控制信号T2一致,第三初始控制信号T3和第四初始控制信号T4一致;第一初始控制信号T1的起始沿在第三初始控制信号T3的结束沿之后,或者,第一初始控制信号T1的结束沿在第三初始控制信号T3的起始沿之前,即T1与T3交错,T2和T4交错。
在步骤220,以预定增量逐渐增大初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号,在停止输出初始控制信号之后,向桥式驱动电路输出占空比控制信号,直到桥式电路输出的电压或占空比控制信号的占空比满足预设条件。在占空比控制信号的占空比达到预设占空比时,例如,在达到1/2时,则不再调节占空比控制信号的占空比。若桥式电路启动电压较小,则通过调整占空比,使得输出的电压达到稳定电压,则可以实现软启动的目的。
在上述实施例中,在设置初始占空比以后,以预定增量逐渐放宽占空比,随着占空比的增加,桥式电路的输出侧电压会缓慢上升,即在桥式电路软启动过程中,通过软件处理逻辑缓慢提高输出侧电压,降低了电路损耗。
图4为本公开桥式电路软启动方法的另一个实施例的流程示意图。
在步骤410,向桥式电路的桥式驱动电路输出具有初始占空比的初始控制信号。
在步骤420,以预定增量逐渐增大初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号,在停止输出初始控制信号之后,向桥式驱动电路输出占空比控制信号。
在步骤430,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压,若达到,则执行步骤440,否则,执行步骤450。
在步骤440,后续以当前的占空比控制信号对桥式驱动电路进行控制,以便桥式电路输出稳定电压。即仅通过调节控制信号的占空比,就能达到软启动的目的。
在步骤450,继续增大占空比控制信号的占空比,直到占空比控制信号的占空比达到预定占空比,预定占空比例如为1/2。
如图5所示,占空比控制信号包括向输入侧上桥臂开关输出的第一占空比控制信号X1、向输出侧上桥臂开关输出的第二占空比控制信号X2、向输入侧下桥臂开关输出的第三占空比控制信号X3、向输出侧下桥臂开关输出的第四占空比控制信号X4;第一占空比控制信号X1和第二占空比控制信号X2一致,第三占空比控制信号X3和第四占空比控制信号X4一致,并且,当占空比控制信号的占空比达到1/2时,第一占空比控制信号X1和第三占空比控制信号X3互补,第二占空比控制信号X2和第四占空比控制信号X4互补。
在步骤460,在占空比控制信号的占空比达到预定占空比时,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压,若达到则执行步骤440,否则,执行步骤470。
在步骤470,停止输出占空比控制信号后,向桥式驱动电路输出移相控制信号,直到桥式电路输出的电压达到预定电压,其中,移相控制信号的占空比为预定占空比。
其中,移相控制信号包括向输入侧上桥臂开关输出的第一移相控制信号Y1、向输出侧上桥臂开关输出的第二移相控制信号Y2、向输入侧下桥臂开关输出的第三移相控制信号Y3、向输出侧下桥臂开关输出的第四移相控制信号Y4。第一移相控制信号Y1的相位超前于第二移相控制信号Y2的相位,第三移相控制信号Y3超前于第四移相控制信号Y4的相位。其中,第一移相控制信号Y1与第二移相控制信号Y2的相位差,与第三移相控制信号Y3与第四移相控制信号Y4的相位差一致。
在一个实施例中,如图6所示,第一移相控制信号Y1与第三移相控制信号Y3为互补信号;第二移相控制信号Y2与第四移相控制信号Y4为互补信号。第一移相控制信号Y1与第二移相控制信号Y2的相位差,以及第三移相控制信号Y3与第四移相控制信号Y4的相位差随着时间以预定增量增大。例如相位差由0逐渐增大到q1。
在一个实施例中q1例如为π/2。其中,最大相位差与负载阻值有关,在输出电压一定的情况下,负载阻值确定功率的传输能力,在移相角为正时,输入功率为正,移相角为π/2时,传输功率达到正向最大。
如图7所示,在设定初始占空比时,桥式电路输出的电压为V1,逐渐增大信号的占空比,在信号的占空比达到1/2时,桥式电路输出的电压缓慢增加到稳定电压V2,在通过移相角的设置,使得桥式电路输出的电压由V2缓慢增加到V3,从而实现软启动的目的,该实施例无需增加在输入侧或者输出侧增加辅助硬件电路,有效减少效率损失和器件高温老化问题。
在一个实施例中,在占空比控制信号的占空比达到1/2时,设置占空比控制信号的死区时间。即适当增加第一占空比控制信号X1与第三占空比控制信号X3死区时间,以及第二占空比控制信号X2与第四占空比控制信号X4的死区时间。
在一个实施例中,在移相控制信号的占空比为1/2时,设置移相控制信号的死区时间。即适当增加第一移相控制信号Y1与第三移相控制信号Y3的死区时间,以及第二移相控制信号Y2与第四移相控制信号Y4的死区时间。
其中,死区时间与选用的开关器件的开通延迟时间和上升时间以及关断的延迟时间和下降时间有关。
在上述实施例中,通过适当增加死区时间,能够避免桥式电路的上下桥臂直通的问题。
图8为本公开控制器的一个实施例的结构示意图。该控制器包括信号确定单元810和信号输出单元820。
信号确定单元810被配置为确定初始控制信号的初始占空比,以及以预定增量逐渐增大初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号。
在一个实施例中,初始占空比大于比值阈值,并且初始占空比与比值阈值之差小于比值差阈值,其中,比值阈值为桥式驱动电路的上升沿时间与下降沿时间之和与开关周期时间的比值。
在一个实施例中,初始控制信号包括向输入侧上桥臂开关输出的第一初始控制信号T1、向输出侧上桥臂开关输出的第二初始控制信号T2、向输入侧下桥臂开关输出的第三初始控制信号T3、向输出侧下桥臂开关输出的第四初始控制信号T4;第一初始控制信号T1和第二初始控制信号T2一致,第三初始控制信号T3和第四初始控制信号T4一致;第一初始控制信号T1的起始沿在第三初始控制信号T3的结束沿之后,或者,第一初始控制信号T1的结束沿在第三初始控制信号T3的起始沿之前。
信号输出单元820被配置为向桥式电路的桥式驱动电路输出初始控制信号;在停止输出初始控制信号之后,向桥式驱动电路输出占空比控制信号,直到桥式电路输出的电压或占空比控制信号的占空比满足预设条件。在占空比控制信号的占空比达到预设占空比时,例如,在达到1/2时,则不再调节占空比控制信号的占空比。若桥式电路启动电压较小,则通过调整占空比,使得桥式电路输出的电压达到稳定电压,则可以实现软启动的目的。
在上述实施例中,在设置初始占空比以后,以预定增量逐渐放宽占空比,随着占空比的增加,桥式电路的输出侧电压会缓慢上升,即在桥式电路软启动过程中,通过软件处理逻辑缓慢提高输出侧电压,降低了电路损耗。
图9为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。该控制器除包括信号确定单元810和信号输出单元820,还包括电压判断单元910。
电压判断单元910被配置为在以预定增量增大占空比的过程中,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压。
其中,信号输出单元820被配置为若桥式电路输出的电压达到预定电压,则后续以当前的占空比控制信号对桥式驱动电路进行控制,以便桥式电路输出稳定电压。信号确定单元810被配置为若桥式电路输出的电压未达到预定电压,则继续增大占空比控制信号的占空比,直到占空比控制信号的占空比达到预定占空比。
在另一个实施例中,电压判断单元910被配置为在占空比控制信号的占空比达到预定占空比时,判断桥式电路输出的电压是否达到预定电压。
信号确定单元810被配置为若桥式电路输出的电压未达到预定电压,则确定移相控制信号,其中,移相控制信号的占空比为预定占空比;信号输出单元820被配置为停止输出占空比控制信号后,向桥式驱动电路输出移相控制信号,直到桥式电路输出的电压达到预定电压。
其中,移相控制信号包括向输入侧上桥臂开关输出的第一移相控制信号Y1、向输出侧上桥臂开关输出的第二移相控制信号Y2、向输入侧下桥臂开关输出的第三移相控制信号Y3、向输出侧下桥臂开关输出的第四移相控制信号Y4。第一移相控制信号Y1的相位超前于第二移相控制信号Y2的相位,第三移相控制信号Y3超前于第四移相控制信号Y4的相位。
在一个实施例中,第一移相控制信号Y1与第二移相控制信号Y2的相位差,以及第三移相控制信号Y3与第四移相控制信号Y4的相位差随着时间以预定增量增大。例如相位差由0逐渐增大到q1。第一移相控制信号Y1与第三移相控制信号Y3为互补信号;第二移相控制信号Y2与第四移相控制信号Y4为互补信号。
在设定初始占空比时,桥式电路输出的电压为V1,逐渐增大信号的占空比,在信号的占空比达到1/2时,桥式电路输出的电压缓慢增加到稳定电压V2,在通过移相角的设置,使得桥式电路输出的电压由V2缓慢增加到V3,从而实现软启动的目的,该实施例无需增加在输入侧或者输出侧增加辅助硬件电路,有效减少效率损失和器件高温老化问题。
在一个实施例中,在占空比控制信号的占空比达到1/2时,设置占空比控制信号的死区时间。即适当增加第一占空比控制信号X1与第三占空比控制信号X3死区时间,以及第二占空比控制信号X2与第四占空比控制信号X4的死区时间。
在一个实施例中,在移相控制信号的占空比为1/2时,设置移相控制信号的死区时间。即适当增加第一移相控制信号Y1与第三移相控制信号Y3的死区时间,以及第二移相控制信号Y2与第四移相控制信号Y4的死区时间。
在上述实施例中,通过适当增加死区时间,能够避免桥式电路的上下桥臂直通的问题。
图10为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。该控制器包括存储器1010和处理器1020。其中:存储器1010可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器1010用于存储图2、4所对应实施例中的指令。处理器1020耦接至存储器1010,可以作为一个或多个集成电路来实施,例如微处理器或微控制器。该处理器1020用于执行存储器中存储的指令。
在一个实施例中,还可以如图11所示,该控制器1100包括存储器1110和处理器1120。处理器1120通过BUS总线1130耦合至存储器1110。该控制器1100还可以通过存储接口1140连接至外部存储装置1150以便调用外部数据,还可以通过网络接口1160连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。
在该实施例中,通过存储器存储数据指令,再通过处理器处理上述指令,能够在不增加辅助硬件电路的情况下,达到软启动的目的。
在本公开的另一个实施例中,保护一种桥式电路,该桥式电路包括上述的控制器。
在一个实施例中,桥式电路例如为桥式直流变换器。
在本公开的另一个实施例中,保护一种用电设备,该电器设备包括上述的桥式电路。用电设备例如为空调等。
在另一个实施例中,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现图2、4所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白,本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此,已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (16)
1.一种桥式电路软启动方法,包括:
向所述桥式电路的桥式驱动电路输出具有初始占空比的初始控制信号;
以预定增量逐渐增大所述初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号,在停止输出所述初始控制信号之后,向所述驱动电路输出所述占空比控制信号,直到所述桥式电路输出的电压或所述占空比控制信号的占空比满足预设条件。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述初始占空比大于比值阈值,并且所述初始占空比与所述比值阈值之差小于比值差阈值,其中,所述比值阈值为所述桥式驱动电路的上升沿时间与下降沿时间之和与开关周期时间的比值。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关、输入侧下桥臂开关、输出侧上桥臂开关和输出侧下桥臂开关;
所述初始控制信号包括向所述输入侧上桥臂开关输出的第一初始控制信号、向所述输出侧上桥臂开关输出的第二初始控制信号、向所述输入侧下桥臂开关输出的第三初始控制信号、向所述输出侧下桥臂开关输出的第四初始控制信号;
所述第一初始控制信号和所述第二初始控制信号一致,所述第三初始控制信号和所述第四初始控制信号一致;所述第一初始控制信号的起始沿在所述第三初始控制信号的结束沿之后,或者,所述第一初始控制信号的结束沿在所述第三初始控制信号的起始沿之前。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其中,
在以预定增量逐渐增大所述初始占空比的过程中,判断所述桥式电路输出的电压是否达到预定电压;
若所述桥式电路输出的电压达到预定电压,则后续以当前的占空比控制信号对所述桥式驱动电路进行控制,以便所述桥式电路输出稳定电压;
若所述桥式电路输出的电压未达到所述预定电压,则继续增大所述占空比控制信号的占空比,直到所述占空比控制信号的占空比达到预定占空比。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:
在所述占空比控制信号的占空比达到预定占空比时,判断所述桥式电路输出的电压是否达到所述预定电压;
若所述桥式电路输出的电压未达到所述预定电压,则停止输出所述占空比控制信号,并向所述桥式驱动电路输出移相控制信号,直到所述桥式电路输出的电压达到所述预定电压,其中,所述移相控制信号的占空比为所述预定占空比;
其中,所述桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关、输入侧下桥臂开关、输出侧上桥臂开关和输出侧下桥臂开关,所述移相控制信号包括:向所述输入侧上桥臂开关输出的第一移相控制信号、向所述输出侧上桥臂开关输出的第二移相控制信号、向所述输入侧下桥臂开关输出的第三移相控制信号、向所述输出侧下桥臂开关输出的第四移相控制信号;
所述第一移相控制信号的相位超前于所述第二移相控制信号的相位,所述第三移相控制信号超前于所述第四移相控制信号的相位。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,
所述第一移相控制信号与所述第二移相控制信号的相位差,以及所述第三移相控制信号与所述第四移相控制信号的相位差随着时间以预定增量逐渐增大。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,
所述第一移相控制信号与所述第三移相控制信号为互补信号;
所述第二移相控制信号与所述第四移相控制信号为互补信号。
8.根据权利要求5所述的方法,其中,
在所述占空比控制信号的占空比达到1/2时,设置所述占空比控制信号的死区时间;和/或
在所述移相控制信号的占空比为1/2时,设置所述移相控制信号的死区时间。
9.一种控制器,包括:
信号确定单元,被配置为确定初始控制信号的初始占空比,以及以预定增量逐渐增大所述初始控制信号的初始占空比得到占空比控制信号;
信号输出单元,被配置为向桥式电路的桥式驱动电路输出初始控制信号;在停止输出所述初始控制信号之后,向所述桥式驱动电路输出所述占空比控制信号,直到所述桥式电路输出的电压或所述占空比控制信号的占空比满足预设条件。
10.根据权利要求9所述的控制器,还包括:
电压判断单元,被配置为在以预定增量逐渐增大所述占空比的过程中,判断所述桥式电路输出的电压是否达到预定电压;
其中,所述信号输出单元被配置为若所述桥式电路输出的电压达到预定电压,则后续以当前的占空比控制信号对所述桥式驱动电路进行控制,以便所述桥式电路输出稳定电压;
所述信号确定单元被配置为若所述桥式电路输出的电压未达到所述预定电压,则继续增大所述占空比控制信号的占空比,直到所述占空比控制信号的占空比达到预定占空比。
11.根据权利要求11所述的控制器,其中,
所述电压判断单元被配置为在所述占空比控制信号的占空比达到预定占空比时,判断所述桥式电路输出的电压是否达到所述预定电压;
所述信号确定单元被配置为若所述桥式电路输出的电压未达到所述预定电压,则确定移相控制信号,其中,所述移相控制信号的占空比为预定占空比;
所述信号输出单元被配置为停止输出所述占空比控制信号后,向所述桥式驱动电路输出移相控制信号,直到所述桥式电路输出的电压达到所述预定电压;
其中,所述桥式驱动电路包括输入侧上桥臂开关、输入侧下桥臂开关、输出侧上桥臂开关和输出侧下桥臂开关,所述移相控制信号包括:向所述输入侧上桥臂开关输出的第一移相控制信号、向所述输出侧上桥臂开关输出的第二移相控制信号、向所述输入侧下桥臂开关输出的第三移相控制信号、向所述输出侧下桥臂开关输出的第四移相控制信号;
所述第一移相控制信号的相位超前于所述第二移相控制信号的相位,所述第三移相控制信号超前于所述第四移相控制信号的相位。
12.一种控制器,包括:
存储器;以及
耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至8任一项所述的方法。
13.一种桥式电路,包括权利要求9-12任一所述的控制器。
14.根据权利要求13所述的桥式电路,其中,所述桥式电路为桥式直流变换器。
15.一种用电设备,包括权利要求13或14所述的桥式电路。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020211441A1 (zh) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 桥式电路软启动方法、控制器和设备 |
CN113972843A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种频率跟踪控制方法、装置及电源 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102290999A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 南京航空航天大学 | 一种多端口隔离双向dc-dc变换器 |
CN102386755A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 英特希尔美国公司 | 双向直流对直流转换器的软启动系统、方法及装置 |
CN202444425U (zh) * | 2012-03-12 | 2012-09-19 | 华北电力大学 | 一种光伏发电直流储能dc/dc双向变换器 |
CN103872920A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-06-18 | 北京理工大学 | 隔离式双向三电平变换器的漏感电流直接斜率控制方法 |
CN103916019A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-09 | 扬州大学 | 基于双有源桥变换器的直流母线建压装置及其启动方法 |
CN104506040A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-04-08 | 北京理工大学 | 同一占空比的双pwm加移相控制方法 |
CN104539164A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 北京理工大学 | 电流型双向dc-dc变换器不等宽pwm加双移相控制方法 |
CN104578802A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 北京理工大学 | 一种电流型双向dc-dc变换器的最佳电流波形控制方法 |
CN105305829A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-03 | 北京理工大学 | 电流型单向dc-dc变换器及对称双pwm加移相控制方法 |
CN107104588A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-08-29 | 山东大学 | 应用于直流配电网的隔离直流变换器软启动系统及方法 |
CN107294368A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-24 | 南京航空航天大学 | 一种电流源半桥双向直流变换器的启动控制方法 |
US20180159435A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-07 | Carl David Klaes | Modified dual active half bridge dc/dc converter with transformer dc bias |
CN108377094A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-07 | 西安工业大学 | 一种适用于双有源桥软启动的死区调节控制方法 |
CN208452809U (zh) * | 2018-06-20 | 2019-02-01 | 华盛新能源科技(深圳)有限公司 | 电动汽车电源装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4950320B2 (ja) * | 2010-04-16 | 2012-06-13 | Tdkラムダ株式会社 | スイッチング電源装置 |
JP6003932B2 (ja) * | 2014-03-11 | 2016-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置及びその起動方法 |
CN108880264B (zh) * | 2018-06-28 | 2019-06-25 | 合肥工业大学 | 具备软启动功能的双有源桥直流变换器控制方法 |
CN110011528B (zh) * | 2019-04-18 | 2020-07-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 桥式电路软启动方法、控制器和设备 |
-
2019
- 2019-04-18 CN CN201910312159.XA patent/CN110011528B/zh active Active
- 2019-12-24 WO PCT/CN2019/127901 patent/WO2020211441A1/zh active Application Filing
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102386755A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 英特希尔美国公司 | 双向直流对直流转换器的软启动系统、方法及装置 |
CN102290999A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 南京航空航天大学 | 一种多端口隔离双向dc-dc变换器 |
CN202444425U (zh) * | 2012-03-12 | 2012-09-19 | 华北电力大学 | 一种光伏发电直流储能dc/dc双向变换器 |
CN103872920A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-06-18 | 北京理工大学 | 隔离式双向三电平变换器的漏感电流直接斜率控制方法 |
CN103916019A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-09 | 扬州大学 | 基于双有源桥变换器的直流母线建压装置及其启动方法 |
CN104506040A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-04-08 | 北京理工大学 | 同一占空比的双pwm加移相控制方法 |
CN104539164A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 北京理工大学 | 电流型双向dc-dc变换器不等宽pwm加双移相控制方法 |
CN104578802A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 北京理工大学 | 一种电流型双向dc-dc变换器的最佳电流波形控制方法 |
CN105305829A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-03 | 北京理工大学 | 电流型单向dc-dc变换器及对称双pwm加移相控制方法 |
US20180159435A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-07 | Carl David Klaes | Modified dual active half bridge dc/dc converter with transformer dc bias |
CN107104588A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-08-29 | 山东大学 | 应用于直流配电网的隔离直流变换器软启动系统及方法 |
CN107294368A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-24 | 南京航空航天大学 | 一种电流源半桥双向直流变换器的启动控制方法 |
CN108377094A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-07 | 西安工业大学 | 一种适用于双有源桥软启动的死区调节控制方法 |
CN208452809U (zh) * | 2018-06-20 | 2019-02-01 | 华盛新能源科技(深圳)有限公司 | 电动汽车电源装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020211441A1 (zh) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 桥式电路软启动方法、控制器和设备 |
CN113972843A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种频率跟踪控制方法、装置及电源 |
CN113972843B (zh) * | 2021-10-25 | 2023-10-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种频率跟踪控制方法、装置及电源 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020211441A1 (zh) | 2020-10-22 |
CN110011528B (zh) | 2020-07-24 |
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