CN111628657B - 移相全桥模块的副边箝位方法、控制装置及存储介质 - Google Patents

移相全桥模块的副边箝位方法、控制装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种移相全桥模块的副边箝位方法、控制装置及存储介质，该移相全桥模块的副边箝位方法，包括以下步骤：获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长及开通延时时长；根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长；获取所述移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长；根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略。本发明的技术方案，能够避免充电机启动过程箝位管的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管功耗大，发热严重。

Description

移相全桥模块的副边箝位方法、控制装置及存储介质
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种移相全桥模块的副边箝位方法、控制装置及存储介质。
背景技术
随着轨道交通领域的快速发展，地铁辅助电源的轻量化和小型化成为设计的重要指标之一。地铁的充电机作为辅助电源系统的直流供电设备，对其单元的性能指标、装置的体积和重量、系统效率和安全性方面都提出了更严苛的要求。而基于高开关频率的移相全桥电路因其电路拓扑和控制简单、系统效率高、装置体积小、重量轻等优点得到广泛的应用。
移相全桥电路一般需要在次级整流输出端引入有源箝位电路吸收整流二极管的电压尖峰，但是有源箝位电路的运用存在以下两个方面的问题：一是充电机软起过程中箝位管的冲击电流过大，二是正常运行时箝位管发热严重，需要增加额外散热措施。
发明内容
本发明实施例通过提供一种移相全桥模块的副边箝位方法、控制装置及存储介质，旨在避免充电机启动过程箝位管的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管功耗大，发热严重。
为实现上述目的，本发明提供一种移相全桥模块的副边箝位方法，包括以下步骤：
获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长及开通延时时长；
根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长；
获取所述移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长；
根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略。
可选的，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通延时时长的步骤包括：
获取所述移相全桥模块的原边的输入电压及副边的输出负载电流；
根据公式Tdelay＝(2*io*Lr)/(k*Vin)计算所述移相全桥模块的箝位管的开通延时时长；其中，所述Tdelay为开通延时时长，所述io为副边的输出负载电流，所述Vin为原边的输入电压，所述Lr为所述移相全桥模块的谐振电感的电感值，所述k为所述移相全桥模块的变压器的变比。
可选的，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长的步骤包括：
获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
以所述箝位电容的最小充电时长的2倍或最小放电时长的2倍作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
可选的，所述根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长的步骤包括：
计算所述开通时长与所述开通延时时长的时长之和；
以所计算的时长之和作为所述目标时长。
可选的，所述根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略的步骤包括：
将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管按照所述开通时长开通；
在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
可选的，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长的步骤包括：
获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
以所述箝位电容的最小充电时长或最小放电时长作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
可选的，所述根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长的步骤包括：
根据公式T＝Tdelay+2*Ton计算所述目标时长；其中，所述T为目标时长，所述Tdelay为开通延时时长，所述Ton为开通时长。
可选的，所述根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略的步骤包括：
将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管在所述移相全桥模块的超前桥臂关断前按照所述开通时长开通；
在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
为实现上述目的，本发明还提供一种控制装置，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的移相全桥模块的副边箝位程序，所述移相全桥模块的副边箝位程序被所述处理器运行时实现如上任一项所述的移相全桥模块的副边箝位方法的各个步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有移相全桥模块的副边箝位程序，所述移相全桥模块的副边箝位程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的移相全桥模块的副边箝位方法的各个步骤。
本发明的技术方案，先获取移相全桥模块中箝位管的开通时长和开通延时时长，通过开通时长与开通延时时长来确定目标时长，并基于目标时长与移相全桥模块一组桥臂同时开通的占空比时长来确定箝位管的控制策略，使得箝位管按照该控制策略运行时，能够避免充电机启动过程箝位管的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管功耗大，发热严重。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备结构示意图；
图2为本发明移相全桥模块的副边箝位方法涉及的移相全桥模块的电路结构示意图；
图3为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第一实施例的流程示意图；
图4为移相全桥模块原边开关管实现零电压开关的波形示意图；
图5为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第三实施例的流程示意图；
图7为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第四实施例的流程示意图；
图8为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第五实施例的流程示意图；
图9为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第六实施例的流程示意图；
图10为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第七实施例的流程示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长及开通延时时长；根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长；获取所述移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长；根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略。
本发明的技术方案，先获取移相全桥模块中箝位管的开通时长和开通延时时长，通过开通时长与开通延时时长来确定目标时长，并基于目标时长与移相全桥模块一组桥臂同时开通的占空比时长来确定箝位管的控制策略，使得箝位管按照该控制策略运行时，能够避免充电机启动过程箝位管的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管功耗大，发热严重。
作为一种实施方案，控制装置可以如图1所示。
本发明实施例方案涉及的是控制装置，控制装置包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，存储器1003。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
存储器1003可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括移相全桥模块的副边箝位程序；而处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长及开通延时时长；
根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长；
获取所述移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长；
根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
获取所述移相全桥模块的原边的输入电压及副边的输出负载电流；
根据公式Tdelay＝(2*io*Lr)/(k*Vin)计算所述移相全桥模块的箝位管的开通延时时长；其中，所述Tdelay为开通延时时长，所述io为副边的输出负载电流，所述Vin为原边的输入电压，所述Lr为所述移相全桥模块的谐振电感的电感值，所述k为所述移相全桥模块的变压器的变比。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
以所述箝位电容的最小充电时长的2倍或最小放电时长的2倍作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
计算所述开通时长与所述开通延时时长的时长之和；
以所计算的时长之和作为所述目标时长。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管按照所述开通时长开通；
在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
以所述箝位电容的最小充电时长或最小放电时长作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
根据公式T＝Tdelay+2*Ton计算所述目标时长；其中，所述T为目标时长，所述Tdelay为开通延时时长，所述Ton为开通时长。
可选的，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的移相全桥模块的副边箝位程序，并执行以下操作：
将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管在所述移相全桥模块的超前桥臂关断前按照所述开通时长开通；
在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
图2为本发明所涉及的移相全桥模块一可选拓扑电路图，其中，VT1和VT2为移相全桥模块的一对超前桥臂，VT3和VT4为移相全桥模块的一对滞后桥臂，Lr为谐振电感，VT5为副边的箝位管，Cclamp为箝位电容。该移相全桥模块中，原边开关管实现零电压开关时的主要波形见图4，[t1，t2]时段为超前桥臂VT1、VT2的寄生结电容与谐振电感Lr、输出滤波电感Lf的谐振过程；[t3，t4]时段为滞后桥臂VT3、VT4的寄生结电容与谐振电感Lr的谐振过程；[t3，t6]时段为整流二极管的换流过程，此时AB两点有电压，而变压器T的副边电压Vrec＝0，从而出现副边占空比丢失的现象。剩下的半个周期与前面的工作过程类似，这里不再赘述。若箝位管VT5在变压器T的副边电压Vrec＝0时开通，输出滤波电感Lf的电流将全部通过箝位管VT5，容易造成箝位管VT5损坏。
并且，在实际应用中，为了避免充电机启动过程中产生过大的冲击电流，充电机往往需要软启动。在充电机软起动的初始阶段，由于移相全桥模块的有效占空比很小，移相全桥模块的副边电压Vrec建立的时间很短，达不到箝位管VT5开通的窄脉冲限制要求，此时通过箝位管VT5的寄生二极管不断给箝位电容Cclamp充电，导致箝位电容Cclamp的电压Vcs达到整流二极管的尖峰电压。在满足箝位管VT5的开通要求以后，假设箝位电容Cclamp的充电时间为Tclamp，则箝位支路的峰值电流Ics_MAX＝(△Ics/△t)*Tclamp(公式2)，公式2中的Tclamp为箝位电容Cclamp的充电时间，Ics_MAX为箝位支路的峰值电流，△Ics/△t为箝位支路的电流Ics的变化斜率，其中，箝位支路的电流Ics的变化斜率△Ics/△t＝[(Vin/k-Vcs)/(Lr/k2)]-[(Vcs-Vo)/Lf](公式1)，公式1中的Vin为移相全桥模块原边的输入电压，k为变压器T的变比，Vcs为箝位电容Cclamp的电压，Lr为谐振电感，Lf为副边的输出滤波电感，Vo为移相全桥模块副边的输出电压。由于箝位电容Cclamp的充电时间越长，箝位管VT5的开通时长越长，因此，由公式1和公式2分析可知，在充电机软启动初始阶段，箝位支路的电流Ics的变化斜率很大，若箝位管VT5的开通时间很长，箝位支路将产生较大的冲击电流。
而在充电机的稳态运行期间，箝位电容Cclamp的电压Vcs基本不变，则箝位支路的电流变化斜率△Ics/△t不变，为了满足箝位电容Cclamp的充放电平衡，箝位电容Cclamp的充电时间与其放电时间需要相等。设定箝位电容Cclamp每个周期充电初始时刻的电流为Ics0，Ics0由整流二极管的反向恢复电流确定。根据箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp计算箝位支路的电流有效值
Figure BDA0002531524040000071
(公式3)，公式3中fs为移相全桥模块的开关频率。由公式3可知，箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp越长，移相全桥模块的箝位支路的电流有效值越大，从而会导致箝位管VT5损耗大，发热严重，由于箝位电容Cclamp的充电时间越长，箝位管VT5的开通时长越长，由此可知，箝位管VT5的开通时长越长，移相全桥模块的箝位支路的电流有效值越大，那么，箝位管VT5的损耗越大，发热越严重。
图3为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第一实施例的流程示意图。
基于图2所示的移相全桥模块的电路结构以及上述分析，参照图3，该移相全桥模块的副边箝位方法包括以下步骤：
步骤S1，获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长及开通延时时长；
若箝位管VT5在整流输出电压Vrec＝0时开通，即在移相全桥模块的副边电压Vrec＝0时开通，输出滤波电感Lf的电流将全部通过箝位管VT5，既会在电机启动过程中使箝位管VT5的冲击电流过大，容易损坏箝位管VT5，又会在充电机稳态运行时导致箝位支路的有效电流过大，导致箝位管VT5的功耗大，发热严重。因此，为了避免充电机启动过程箝位管VT5的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管功耗大，发热严重，本实施例需要先获取箝位管VT5的开通时长Ton和开通延时时长Tdelay，以通过所获取的开通时长Ton和开通延时时长Tdelay来确定箝位管VT5的控制策略。箝位管VT5的开通时长Ton为箝位管VT5在整流输出电压Vrec建立期间需要持续处于导通状态的时长；箝位管VT5的开通延时时长Tdelay为箝位管VT5延迟于滞后桥臂VT3和VT4开通的时长，即箝位管VT5需要在滞后桥臂开通后多长时间才能开通。
步骤S2，根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长；
该目标时长用于与移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长Tduty进行比较，根据比较结果来确定箝位管VT5的控制策略。例如，以开通时长Ton与开通延时时长Tdelay的时长之和作为目标时长，也可以将开通时长的2倍与开通延时时长相加，并以相加的结果作为目标时长，即以2*Ton+Tdelay作为目标时长。
步骤S3，获取所述移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长；
本实施例中，移相全桥模块的一组桥臂，为移相全桥模块的一组相对桥臂，如图2中VT1和VT4为一组相对桥臂，VT2和VT3为一组相对桥臂。该占空比时长，为移相全桥模块一组相对桥臂同时开通的时长，如图4所示，以VT2和VT3同时处于高电平的时长为VT2和VT3同时开通的占空比时长；或者，以VT1和VT4同时处于高电平的时长为VT1和VT4同时开通的占空比时长。
步骤S4，根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略。
将该目标时长与移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长Tduty进行比较，根据比较的结果来确定箝位管VT5的控制策略。例如，若目标时长小于或者等于占空比时长Tduty，如Tdelay+Ton小于或者等于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：延迟滞后桥臂Tdelay时间开通，且控制箝位管VT5按照Ton时长开通；若目标时长大于占空比时长Tduty，如Tdelay+Ton大于Tduty，则箝位管的控制策略为：延时滞后桥臂Tdelay时间开通，且控制箝位管VT5与超前桥臂同一时刻关断；再例如，若目标时长小于或者等于占空比时长Tduty，如Tdelay+2*Ton小于或者等于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：在超前桥臂关断前开通时长为Ton；若目标时长大于占空比时长Tduty，如Tdelay+2*Ton大于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：延时滞后桥臂Tdelay时间开通，且控制箝位管VT5与超前桥臂同一时刻关断。可以理解的，本发明是根据箝位管VT5的开通时长Ton、开通延时时长Tdelay以及移相全桥模块的一组相对桥臂同时开通的占空比时长Tduty来确定箝位管VT5的控制策略，使得箝位管VT5按照该控制策略运行时，能够避免充电机启动过程箝位管VT5的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管功耗大，发热严重。
本发明的技术方案，先获取移相全桥模块中箝位管VT5的开通时长和开通延时时长，通过开通时长与开通延时时长来确定目标时长，并基于目标时长与移相全桥模块一组桥臂同时开通的占空比时长来确定箝位管VT5的控制策略，使得箝位管VT5按照该控制策略运行时，能够避免充电机启动过程箝位管VT5的冲击电流过大，且避免充电机稳态运行过程箝位支路的有效电流大而导致箝位管VT5功耗大，发热严重。
可选的，基于图2所示的移相全桥模块的电路结构示意图，在一具体实施例中，步骤S1所述的获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通延时时长的步骤包括：
步骤S11，获取所述移相全桥模块的原边的输入电压及副边的输出负载电流；
步骤S12，根据公式Tdelay＝(2*io*Lr)/(k*Vin)计算所述移相全桥模块的箝位管的开通延时时长；其中，所述Tdelay为开通延时时长，所述io为副边的输出负载电流，所述Vin为原边的输入电压，所述Lr为所述移相全桥模块的谐振电感的电感值，所述k为所述移相全桥模块的变压器的变比。
本发明的技术方案，通过控制箝位管VT5在整流输出电压Vrec建立以后才开通，即箝位管VT5在滞后桥臂VT3、VT4开通一段时间再开通，因为在滞后桥臂VT3和VT4开通一段时间之后，整流输出电压Vrec已经建立，从而可以避免以避免箝位支路的电流过大。本实施例中，可以通过模数转换器或者专门的采样工具采集移相全桥模块原边的输入电压Vin以及副边的输出负载电流io。在获得移相全桥模块原边的输入电压Vin以及副边的输出负载电流io后，根据箝位管VT5开通延时时长的计算公式Tdelay＝(2*io*Lr)/(k*Vin)计算移相全桥模块的箝位管VT5的开通延时时长；其中，Tdelay为开通延时时长，io为副边的输出负载电流，Vin为原边的输入电压，Lr为所述移相全桥模块的谐振电感的电感值，k为所述移相全桥模块的变压器的变比。如此一来，直接通过移相全桥模块原边的输入电压Vin以及副边的输出负载电流io判断箝位管VT5的开通延时时长，不需要额外增加检测变量，硬件电路实现简单，可操作性强。
图5为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第二实施例的流程示意图。
参照图5，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长的步骤包括：
步骤S13，获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
步骤S14，以所述箝位电容的最小充电时长的2倍或最小放电时长的2倍作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
本实施例中，根据箝位电容Cclamp的充电时间Tclamp和箝位电容Cclamp每个周期充电初始时刻的电流Icso可以得到箝位支路的电流变化斜率△Ics/△t为：△Ics/△t＝-Icso/Tclamp(公式5)，那么，根据上述公式1和公式5可以推导出箝位电容Cclamp的箝位电压Vcs＝[k*Vin/Lr+Vo/Lf+Ics0/Tclamp]/[k2/Lr+1/Lf](公式6)。由于箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp越短，箝位支路的电流越小，箝位管VT5的损耗也越小，启动过程中的冲击电流也越小。而箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp决定了箝位电容Cclamp的箝位电压Vcs的值，根据箝位电容Cclamp允许的最大电压值Vcsmax可以得出箝位电容Cclamp的最小充电时间Tclampmin，即Tclampmin＝Isco/[(k2/Lr+1/Lf)*Vcsmax-(k*Vin/Lr+Vo/Lf)](公式7)。那么，在满足要求的情况下，若箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp取最小值Tclampmin，那么，箝位支路的电流则最小，箝位管VT5的损耗则最小。因此，通过箝位电容Cclamp的最小充放电时间Tclamp获取箝位管VT5的开通时间Ton可以保证箝位管VT5的损耗最小。本实施例以箝位电容Cclamp的最小放电时间的2倍或者最小充电时间的2倍作为箝位管VT5的开通时间Ton。即箝位管VT5的开通时间Ton＝2*Tclampmin＝2*Isco/[(k2/Lr+1/Lf)*Vcsmax-(k*Vin/Lr+Vo/Lf)]。
图6为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第二实施例，所述根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长的步骤包括：
步骤S21，计算所述开通时长与所述开通延时时长的时长之和；
步骤S22，以所计算的时长之和作为所述目标时长。
本实施例中，以箝位管VT5的开通时长Ton与开通延时时长Tdelay之和作为目标时长，即目标时长＝Ton+Tdelay。
图7为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第四实施例的流程示意图。
基于上述第二实施例和第三实施例，所述根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略的步骤包括：
步骤S41，将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
将目标时长与移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长Tduty进行比较，具体的，将Ton+Tdelay与Tduty进行比较，并根据比较的结果确定箝位管VT5的控制策略。
步骤S42，在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管按照所述开通时长开通；
若目标时长小于或者等于占空比时长，即Ton+Tdelay小于或者等于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：控制所述箝位管VT5延时于移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长Tdelay开通，且控制箝位管VT5按照该开通时长Ton开通；即控制箝位管VT5延时于滞后桥臂(VT3、VT4)Tdelay时间开通，且控制箝位管VT5的开通时间为Ton。例如，设定Tdelay＝300ns，Ton＝200ns，那么，该箝位管VT5的控制策略为：在滞后桥臂开通300ns之后箝位管VT5才开通，且箝位管VT5持续导通200ns。
步骤S43，在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
若目标时长大于占空比时长，即Ton+Tdelay大于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：控制箝位管VT5延时于移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长Tdelay开通，且控制箝位管VT5与移相全桥模块的超前桥臂同时关断；即控制箝位管VT5延时于滞后桥臂Tdelay时间开通，且与超前桥臂(VT1、VT2)同一时刻关断。例如，设定Tdelay＝300ns，那么，该箝位管VT5的控制策略为：在滞后桥臂开通300ns之后箝位管VT5才开通，且箝位管VT5与超前桥臂同一时刻关断。本发明的技术方案，通过控制箝位管VT5在整流输出电压Vrec建立期间开通，即控制箝位管VT5延时于滞后桥臂(VT3、VT4)Tdelay时间开通，且控制箝位管VT5以Ton时长开通时，箝位管VT5的开通时间短，此时箝位支路的电流最小，箝位管VT5的功耗则最小，散热则简单。
图8为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第五实施例的流程示意图。
本实施例中，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长的步骤包括：
步骤S15，获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
步骤S16，以所述箝位电容的最小充电时长或最小放电时长作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
在箝位管VT5的控制策略中，箝位电容Cclamp的充电时间可以通过寄生的体二极管或者外并二极管实现，此时箝位管VT5开通的主要作用是提供箝位电容Cclamp的放电回路，可以在超前桥臂关断前开通一段时间，箝位管VT5的开通时间Ton等于箝位电容Cclamp的最小充电时间或者最小放电时间。根据箝位电容Cclamp的充电时间Tclamp和箝位电容Cclamp每个周期充电初始时刻的电流Icso可以得到箝位支路的电流变化斜率△Ics/△t为：△Ics/△t＝-Icso/Tclamp(公式5)，那么，根据上述公式1和公式5可以推导出箝位电容Cclamp的箝位电压Vcs＝[k*Vin/Lr+Vo/Lf+Ics0/Tclamp]/[k2/Lr+1/Lf](公式6)。由于箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp越短，箝位支路的电流越小，箝位管VT5的损耗也越小，启动过程中的冲击电流也越小。而箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp决定了箝位电容Cclamp的箝位电压Vcs的值，根据箝位电容Cclamp允许的最大电压值Vcsmax可以得出箝位电容Cclamp的最小充电时间Tclampmin，即Tclampmin＝Isco/[(k2/Lr+1/Lf)*Vcsmax-(k*Vin/Lr+Vo/Lf)](公式7)。那么，在满足要求的情况下，若箝位电容Cclamp的充放电时间Tclamp取最小值Tclampmin，那么，箝位支路的电流则最小，箝位管VT5的损耗则最小。因此，通过箝位电容Cclamp的最小充放电时间Tclamp获取箝位管VT5的开通时间Ton可以保证箝位管VT5的损耗最小。本实施例以箝位电容Cclamp的最小放电时间或者最小充电时间作为箝位管VT5的开通时间。即箝位管VT5的开通时间Ton＝Tclampmin＝Isco/[(k2/Lr+1/Lf)*Vcsmax-(k*Vin/Lr+Vo/Lf)]。
图9为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第六实施例的流程示意图。
基于上述第五实施例，所述根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长的步骤包括：
步骤S23，根据公式T＝Tdelay+2*Ton计算所述目标时长；其中，所述T为目标时长，所述Tdelay为开通延时时长，所述Ton为开通时长。
本实施例中，该目标时长可以通过公式T＝Tdelay+2*Ton获得，其中T为目标时长，Tdelay为箝位管VT5的开通延时时长，Ton为箝位管VT5的开通时长。
图10为本发明移相全桥模块的副边箝位方法第七实施例的流程示意图。
基于上述第六实施例，所述根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略的步骤包括：
步骤S44，将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
将目标时长与与移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长Tduty进行比较，具体的，将Tdelay+2*Ton与Tduty进行比较，并根据比较的结果确定箝位管VT5的控制策略。
步骤S45，在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管在所述移相全桥模块的超前桥臂关断前按照所述开通时长开通；
若目标时长小于或者等于占空比时长，即Tdelay+2*Ton小于或者等于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：控制箝位管VT5在移相全桥模块的超前桥臂(VT1、VT2)关断前按照该开通时长Ton开通，即在移相全桥模块的超前桥臂关断前，控制箝位管VT5处于导通状态的时长为开通时间Ton。例如，设定Ton＝200ns，那么，该箝位管VT5的控制策略为：控制箝位管VT5在移相全桥模块的超前桥臂(VT1、VT2)关断前开通200ns。
步骤S46，在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
若目标时长大于占空比时长，即Tdelay+2*Ton大于Tduty，则箝位管VT5的控制策略为：控制箝位管VT5延时于移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长Tdelay开通，且控制箝位管VT5与移相全桥模块的超前桥臂同时关断；即控制箝位管VT5延时于滞后桥臂Tdelay时间开通，且与超前桥臂(VT1、VT2)同一时刻关断。例如，设定Tdelay＝300ns，那么，该箝位管VT5的控制策略为：在滞后桥臂开通300ns之后箝位管VT5才开通，且箝位管VT5与超前桥臂同一时刻关断。本发明的技术方案，通过控制箝位管VT5在整流输出电压Vrec建立期间开通，即控制箝位管VT5延时于滞后桥臂(VT3、VT4)Tdelay时间开通，且控制箝位管VT5以Ton时长开通时，箝位管VT5的开通时间短，此时箝位支路的电流最小，箝位管VT5的功耗则最小，散热则简单。
为实现上述目的，本发明还提供一种控制装置，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的移相全桥模块的副边箝位程序，所述移相全桥模块的副边箝位程序被所述处理器运行时实现如上所述的移相全桥模块的副边箝位方法的各个步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有移相全桥模块的副边箝位程序，所述移相全桥模块的副边箝位程序被所述处理器执行时实现如上所述的移相全桥模块的副边箝位方法的各个步骤。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长及开通延时时长；其中，所述开通延时时长为移相全桥模块的副边的箝位管延迟于移相全桥模块的滞后桥臂开通的时长；
根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长；
获取所述移相全桥模块的一组桥臂同时开通的占空比时长；其中，所述移相全桥模块包括超前桥臂VT1、超前桥臂VT2、滞后桥臂VT3和滞后桥臂VT4，以所述超前桥臂VT1与所述滞后桥臂VT4作为所述移相全桥模块的一组桥臂；或者，以所述超前桥臂VT2与所述滞后桥臂VT3作为所述移相全桥模块的一组桥臂；
根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略。
2.如权利要求1所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通延时时长的步骤包括：
获取所述移相全桥模块的原边的输入电压及副边的输出负载电流；
根据公式Tdelay＝(2*io*Lr)/(k*Vin)计算所述移相全桥模块的箝位管的开通延时时长；其中，所述Tdelay为开通延时时长，所述io为副边的输出负载电流，所述Vin为原边的输入电压，所述Lr为所述移相全桥模块的谐振电感的电感值，所述k为所述移相全桥模块的变压器的变比。
3.如权利要求1所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长的步骤包括：
获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
以所述箝位电容的最小充电时长的2倍或最小放电时长的2倍作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
4.如权利要求3所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长的步骤包括：
计算所述开通时长与所述开通延时时长的时长之和；
以所计算的时长之和作为所述目标时长。
5.如权利要求4所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略的步骤包括：
将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管按照所述开通时长开通；
在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
6.如权利要求1所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述获取移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长的步骤包括：
获取所述移相全桥模块的副边的箝位电容的最小充电时长或最小放电时长；
以所述箝位电容的最小充电时长或最小放电时长作为所述移相全桥模块的副边的箝位管的开通时长。
7.如权利要求6所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述根据所述开通时长及所述开通延时时长确定目标时长的步骤包括：
根据公式T＝Tdelay+2*Ton计算所述目标时长；其中，所述T为目标时长，所述Tdelay为开通延时时长，所述Ton为开通时长。
8.如权利要求7所述的移相全桥模块的副边箝位方法，其特征在于，所述根据所述目标时长及所述占空比时长确定所述箝位管的控制策略的步骤包括：
将所述目标时长与所述占空比时长进行比较；
在所述目标时长小于或者等于所述占空比时长时，控制所述箝位管在所述移相全桥模块的超前桥臂关断前按照所述开通时长开通；
在所述目标时长大于所述占空比时长时，控制所述箝位管延时于所述移相全桥模块的滞后桥臂开通延时时长开通，且控制所述箝位管与所述移相全桥模块的超前桥臂同时关断。
9.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的移相全桥模块的副边箝位程序，所述移相全桥模块的副边箝位程序被所述处理器运行时实现如权利要求1至8任一项所述的移相全桥模块的副边箝位方法的各个步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有移相全桥模块的副边箝位程序，所述移相全桥模块的副边箝位程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的移相全桥模块的副边箝位方法的各个步骤。
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