CN111884510B - 增益频率调制方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法及相关装置，方法包括根据不同的输入输出电压，控制飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器在高增益频率调制模式和低增益频率调制模式之间切换。在高输入电压和低输出电压时，工作在低增益频率调制模式。对于相同的输入电压，在低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在高增益频率调制模式下的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，进而降低了电路的增益。通过改变频率调制方式，扩大了飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益范围。

Description

增益频率调制方法及相关装置
技术领域
本发明涉及三电平LLC拓扑技术领域，更具体地说，涉及飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法及相关装置。
背景技术
在高压应用时，可采用三电平LLC拓扑结构来减小开关管的电压应力。飞跨电容型三电平LLC拓扑使用箝位元件数量少，且自动均压能力强，不需要额外的均压控制，在高压宽增益范围场合具有非常好的应用价值。飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器，由输入分压电容Cd1和Cd2、飞跨电容Ck、开关管Q1～Q4、变压器T、励磁电感Lm、谐振电感Ls、谐振电容Cs、整流二极管D1～D4和输出电容Co组成，如图1所示。
在飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的谐振参数固定且增益频率调制模式不变后，不同负载下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益曲线如图2所示，纵坐标表示增益G，横坐标表示归一化频率kf，kf＝fs/fr，fs表示开关频率，fr表示谐振频率，Q表示电路的品质因数，与负载成正比，空载时Q＝0，满载时Q＝Qmax。特定负载的增益曲线，都有一个最大增益频率点。在最大增益频率点右侧，增益同频率呈反比。对于特定负载，当频率范围为(kf_min，kf_max)时，在最小频率点kf_min时对应最大增益Gmax,在最大频率点kf_max时对应最小增益Gmin，所以飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益范围为(Gmin,Gmax)。在输出电压Vo确定后，输入电压Vin越大，需要的增益越小。针对宽电压范围应用，当电路的最大输入电压Vin_max所需的增益小于Gmin时，则飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器无法输出所需电压值。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种增益频率调制方法及相关装置，欲实现在不增加成本且不增大电路体积的前提下，扩大飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益范围，以适用于宽电压范围的目的。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
第一方面，本发明的实施例提供一种增益频率调制方法，应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器，所述方法包括：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
可选的，所述低增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；
在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；
在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开。
可选的，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
可选的，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
第二方面，本发明的实施例提供一种增益频率调制装置，应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器，所述装置包括：
第一调节单元，用于在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
第二调节单元，用于在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压，对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
可选的，所述低增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；
在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；
在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开。
可选的，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
可选的，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
第三方面，本发明的实施例提供一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法，该方法包括：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
可选的，所述低增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；
在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；
在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开。
可选的，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
可选的，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
第四方面，本发明的实施例提供一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器，用于执行所述程序，实现一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法，该方法包括：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
可选的，所述低增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；
在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；
在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开。
可选的，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
可选的，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
上述技术方案提供的一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法，根据不同的输入输出电压，控制飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器在高增益频率调制模式和低增益频率调制模式之间切换。在高输入电压和低输出电压时，工作在低增益频率调制模式。对于相同的输入电压，在低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在高增益频率调制模式下的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，进而降低了电路的增益。通过改变频率调制方式，扩大了飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的电路示意图；
图2为不同负载下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益曲线图；
图3为本发明实施例提供的一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种高增益频率调制模式的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种低增益频率调制模式的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制装置的示意图的逻辑结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
通过改变飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的硬件参数来提高增益范围，会带来硬件成本的增加，同时也会增加损耗，降低电路效率。本发明的核心思路是，通过切换频率调制方式，扩大电路的增益范围。针对不同的输入输出电压，电路工作在高增益频率调制模式和低增益频率调制模式之间切换。在工况为高输入低输出电压时，电路工作在低增益频率调制模式。
参见图3，为本发明的实施例提供的一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法的流程图。该方法可以包括步骤：
S31：判断当前模式是否为高增益频率调制模式，若是，则执行步骤S32，若否，则执行步骤S36。
在本实施例中，飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器所处的模式包括两种，一种是高增益频率调制模式，另一种是低增益频率调制模式。通过步骤S31，判断飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的当前模式是高增益频率调制模式，还是低增益频率调制模式。
对于相同的输入电压，在低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压VAB的峰峰值，小于在高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压VAB的峰峰值。LLC谐振腔输入电压VAB为图1中A电与B点之间的电压。LLC谐振腔输入电压VAB的峰峰值为LLC谐振腔输入电压VAB的一个周期内信号最高值和最低值之间的差值。
S32：在输入电压发生变化后，计算得到当前需求增益。
电路的增益公式为G＝(N×Vo)/Vin，其中，N表示变压器变比，Vo表示飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的输出电压，Vin表示飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的输入电压，G表示飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益。因此，将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以变化后的输入电压，既可得到当前需求增益。
S33：判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则执行步骤S34，若否，则执行步骤S35。
S34：切换到低增益频率调制模式，进行开关频率调节，以得到目标输出电压。
S35：在高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压。
在一个具体实施例中，通过闭环调节方式调节开关频率，得到目标输出电压。
S36：在输入电压发生变化后，计算得到当前需求增益。
步骤S36与步骤S32一致，本实施例不再赘述。
S37：判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，若是，则执行步骤S38，若否，则执行步骤S39。
第二增益阈值大于第一增益阈值。第二增益阈值与第一增益阈值的差值决定了滞环调节的宽度，可以防止小的电压抖动导致的两种模式之间的频繁切换。
S38：切换到高增益频率调制模式，进行开关频率调节，以得到目标输出电压。
S39：在低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压。
在一个具体实施例中，调节开关频率具体为通过闭环调节方式调节开关频率，得到目标输出电压。
参见图4，Ts表示开关周期时间，VC1表示第一开关管Q1的电容C1的两端电压，VC2表示第二开关管Q2的电容C2的两端电压，VC3表示第三开关管Q3的电容C3的两端电压，VC4表示第四开关管Q4的电容C4的两端电压，iLs表示通过谐振电感Ls的电流，iLm表示通过励磁电感Lm的电流。Q1～Q4的驱动脉冲为高电平是表示对应的开关管导通，Q1～Q4的驱动脉冲为低电平是表示对应的开关管断开。高增益频率调制模式具体包括：
控制Q1和Q2以导通Ts/2和断开Ts/2的方式周期性工作。
控制Q3和Q4以导通Ts/2和断开Ts/2的方式周期性工作。
在控制Q3和Q4同时断开的同时，控制Q1和Q2同时导通。
在控制Q1和Q2同时断开的同时，控制Q3和Q4同时导通。
高增益频率调制模式下，Q1和Q2的驱动脉冲始终同步，Q3和Q4的驱动脉冲始终同步，且占空比均保持50％。当Q1和Q2同时导通时，VAB＝Vin/2；当Q3和Q4同时导通时，VAB＝-Vin/2。如此VAB占空比固定为50％，VAB的峰峰值为输入电压Vin，因此，输出电压Vo＝M1*Vin/(2*N)，M1为高增益频率调制模式下的增益。LLC谐振腔输入电压VAB的频率等于开关频率fs。
参见图5，低增益频率调制模式具体包括：
控制Q1和Q2以导通3Ts/4和断开Ts/4的方式周期性工作。
控制Q3和Q4以导通Ts/4和断开3Ts/4的方式周期性工作。
在控制Q1断开的同时控制Q4导通。在控制Q2断开的同时控制Q3导通。在控制Q1导通的时间达到Ts/4后，控制Q2断开。
在Q1和Q2同时导通时，VAB、VC3以及VC4均为Vin/2。
在Q1和Q3同时导通时，VAB为零，VC2以及VC4均为Vin/2，iLs为负，对飞跨电容Ck进行放电。
在Q2和Q4同时导通时，VAB为零，VC1以及VC3均为Vin/2，iLs为负，对飞跨电容Ck进行充电。
按照上述过程进行调制时，Q1和Q2的驱动脉冲占空比为75％，Q3和Q4的驱动脉冲为25％，使得VAB的峰峰值为Vin/2，因此，输出电压Vo＝M2*Vin/(4*N)，M2为低增益频率调制模式下的增益。VAB的频率变为fs的两倍，根据图2所示增益曲线，在相同的谐振腔参数和负载条件下，M2<M1。对于相同的输入电压，低增益频率调制模式下，飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的输出电压低于高增益频率调制模式时的一半，也就意味着飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益低于高增益频率调制时的一半。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
参见图6，为本发明的实施例提供的一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制装置的示意图。该装置包括：第一调节单元61和第二调节单元62。
第一调节单元61，用于在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式，若否，则在高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
第二调节单元62，用于在低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前增益，并判断当前增益是否大于预设的第二增益阈值，第二增益阈值大于第一增益阈值，若是，则切换到高增益频率调制模式，若否，则在低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压，对于相同的输入电压，在低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
参见图7，为本发明的实施例提供的控制器的示意图。控制器的硬件结构可以包括：至少一个处理器71，至少一个通信接口72，至少一个存储器73和至少一个通信总线74；且处理器71、通信接口72、存储器73通过通信总线74完成相互间的通信。
处理器71在一些实施例中可以是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。
通信接口72可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。通常用于在数据校验设备与其他电子设备或系统之间建立通信连接。
存储器73包括至少一种类型的可读存储介质。可读存储介质可以为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等NVM(non-volatile memory，非易失性存储器)。可读存储介质还可以是高速RAM(random access memory，随机存取存储器)存储器。
其中，存储器73存储有计算机程序，处理器71可调用存储器73存储的计算机程序，所述计算机程序用于：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前增益，并判断当前增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
图7仅示出了具有组件71～74的控制器，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前增益，并判断当前增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值。
所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种增益频率调制方法，其特征在于，应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器，所述方法包括：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值；
所述低增益频率调制模式具体包括：控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开；
其中，在所述低增益频率调制模式下，所述飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的目标输出电压低于所述高增益频率调制模式的一半；在所述低增益频率调制模式下，所述飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益也低于所述高增益频率调制时的一半。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
4.一种增益频率调制装置，其特征在于，应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器，所述装置包括：
第一调节单元，用于在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
第二调节单元，用于在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压，对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值；
所述低增益频率调制模式具体包括：控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开；
其中，在所述低增益频率调制模式下，所述飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的目标输出电压低于所述高增益频率调制模式的一半；在所述低增益频率调制模式下，所述飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益也低于所述高增益频率调制时的一半。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
7.一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，其特征在于，所述处理器，用于执行所述程序，实现一种应用于飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益频率调制方法，所述方法包括：
在高增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否小于预设的第一增益阈值，若是，则切换到低增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述高增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
在所述低增益频率调制模式时，若输入电压发生变化，则计算得到当前需求增益，并判断当前需求增益是否大于预设的第二增益阈值，所述第二增益阈值大于所述第一增益阈值，若是，则切换到所述高增益频率调制模式进行开关频率调节，以得到目标输出电压，若否，则在所述低增益频率调制模式下调节开关频率，以得到目标输出电压；
对于相同的输入电压，在所述低增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值，小于在所述高增益频率调制模式下飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的LLC谐振腔输入电压的峰峰值；
所述低增益频率调制模式具体包括：控制第一开关管和第二开关管以导通3/4开关周期时间和断开1/4开关周期时间的方式周期性工作；控制第三开关管和第四开关管以导通1/4开关周期时间和断开3/4开关周期时间的方式周期性工作；在控制所述第一开关管断开的同时控制所述第四开关管导通；在控制所述第二开关管断开的同时控制所述第三开关管导通；在控制所述第一开关管导通的时间达到1/4开关周期时间后，控制所述第二开关管断开；
其中，在所述低增益频率调制模式下，所述飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的目标输出电压低于所述高增益频率调制模式的一半；在所述低增益频率调制模式下，所述飞跨电容型半桥三电平LLC谐振变换器的增益也低于所述高增益频率调制时的一半。
8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述高增益频率调制模式具体包括：
控制第一开关管和第二开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
控制第三开关管和第四开关管以导通1/2开关周期时间和断开1/2开关周期时间的方式周期性工作；
在控制所述第三开关管和所述第四开关管同时断开的同时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同时导通；
在控制所述第一开关管和所述第二开关管同时断开的同时，控制所述第三开关管和所述第四开关管同时导通。
9.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，计算当前需求增益的过程，包括：
将目标输出电压与变压器变比的乘积，除以输入电压，得到当前需求增益。
10.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1～3中任一项所述增益频率调制方法的各个步骤。
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