CN116325466A - 用于全桥dc/dc转换器的dc/dc转换器系统和控制方法 - Google Patents

用于全桥dc/dc转换器的dc/dc转换器系统和控制方法 Download PDF

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CN116325466A CN202080105711.9A CN202080105711A CN116325466A CN 116325466 A CN116325466 A CN 116325466A CN 202080105711 A CN202080105711 A CN 202080105711A CN 116325466 A CN116325466 A CN 116325466A
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Abstract

提供一种用于全桥DC/DC转换器的DC/DC转换器系统和控制方法。所述DC/DC转换器系统包括全桥DC/DC转换器和开关控制电路(140)，所述全桥DC/DC转换器至少包括初级侧全桥电路(110)、次级侧全桥电路(120)和变压器(130)。所述开关控制电路(140)配置成：控制所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)在正常操作阶段中操作；控制所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)在续流阶段中操作；及控制所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)交替地在所述正常操作阶段与所述续流阶段之间切换。因此，在不涉及复杂的测量要求的情况下避免了磁饱和现象，同时保证了能量转移效率。

Description

用于全桥DC/DC转换器的DC/DC转换器系统和控制方法
技术领域
本发明大体上涉及直流电(DC)到直流电转换。更具体地说，本公开涉及一种用于全桥DC/DC转换器的DC/DC转换器系统和控制方法。
背景技术
DC/DC转换器用于将DC电压转换成不同DC电压以便满足所有种类的工业要求。其通常具有内置变压器，所述内置变压器允许初级侧与次级侧之间的绝缘以及较高电压转移比。然而，当全桥用于驱动转换器中的变压器时，必须考虑变压器的可能磁饱和。将电容器与变压器的初级侧和/或次级侧串联连接是可能的，然而，一旦转换器电流变得太大，这就变得不切实际且成本低效。
发明内容
本发明旨在提供一种解决方案来防止变压器的任何磁饱和，而不使用与变压器串联连接的任何电容器或用于变压器磁化的任何潜在昂贵的测量电路系统，且提供一种用于全桥DC/DC转换器的系统及控制方法以解决所描述的磁饱和问题。
在一个方面中，提供一种DC/DC转换器系统。DC/DC转换器系统包括全桥DC/DC转换器和开关控制电路。全桥DC/DC转换器至少包括初级侧全桥电路、次级侧全桥电路和变压器，初级侧全桥电路的AC节点连接到变压器的初级侧，次级侧全桥电路的AC节点连接到变压器的次级侧。开关控制电路配置成：控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路在正常操作阶段中操作，在所述正常操作阶段期间，执行由初级侧全桥电路对输入电压的调制以经由变压器转移功率；及控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路在续流阶段中操作，在所述续流阶段期间，初级侧全桥电路和次级侧全桥电路都去激活以减少变压器的磁化电流；及控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路交替地在正常操作阶段与续流阶段之间切换。
通过以上配置，控制正常操作阶段以确保能量转移功率和方向，且控制续流阶段以减少或甚至消除磁化电流，且因此有效地避免磁饱和问题。此外，以上两个阶段的交替使得有可能实现转换的稳定性能。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成在主动去磁阶段期间控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制，使得变压器的磁化电流减少到预设阈值。在主动去磁阶段发生在正常操作阶段结束时且在续流阶段之前的情况下，初级侧全桥电路和次级侧全桥电路都在续流阶段期间去激活以继续进一步从预设阈值减少变压器的磁化电流。
通过以上配置，因为在正常操作阶段结束时磁化电流通常较大，所以在正常操作阶段结束时添加主动去磁阶段以将变压器的磁化电流主动地减少到预设阈值。以此方式，主动去磁阶段可仍用于经由转换器系统转移能量，因此相比于仅使用续流去磁而增加效率。此外，主动去磁阶段在续流阶段之前配置，因此，通过主动去磁和续流去磁的组合，实现更好的去磁效应。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成在主动去磁阶段中使用次级侧全桥电路以及初级侧全桥电路以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，同时跨越转换器系统转移能量。
通过以上配置，在另一侧上的次级侧全桥电路还与初级侧全桥电路一起采用，且因此更好地控制变压器的磁化电流。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成在启动阶段期间控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制，在某种程度上在进入正常操作阶段之前达到目标操作点，其中启动阶段在正常操作阶段之前且在续流阶段之后。
通过以上配置，在启动阶段期间的调制使得更快速地进入正常操作阶段。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在启动阶段中控制：在续流阶段结束时，在足够长以将变压器的杂散电感电流改变为期望值的第一持续时间内，激活次级侧全桥电路以在其AC节点处输出第二次级侧电压，且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压；在第一持续时间之后，在足够长以将能量的第一部分从初级侧转移到次级侧的第二持续时间内，激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而转移能量；及在足够长以将能量的第二部分从变压器的杂散电感转移到次级侧的第三持续时间内，激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，从而结束启动阶段，第一初级侧电压和第一次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者。
通过以上配置，在用于转换的能量转移之前磁化变压器的杂散电感，使得减少在再激活期间的能量损失，且稍后还转移从变压器的杂散电感到次级侧的能量，且因此系统可更容易地在正常操作阶段期间再次进入稳定的能量转移。
根据以上系统，正常操作阶段包括第一正常操作循环，且开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在正常操作阶段中控制：在足够长以达到变压器的杂散电感中的期望电流的第五持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第三初级侧电压且保持处于此状态；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第三次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第一正常操作循环，第三初级侧电压和第三次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者，第一初级侧电压或第一次级侧电压的极性与第三初级侧电压或第三次级侧电压的极性相反。
根据以上系统，正常操作阶段进一步包括在第一正常操作循环之后的第二正常操作循环，且开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在正常操作阶段中控制：通过在第五持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压从而将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值而开始第二正常操作循环；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第二正常操作循环。
通过以上配置，在第二正常操作循环期间的第一电压(第一初级侧电压或第一次级侧电压)具有在第一正常操作循环期间的第三电压(第三初级侧电压或第三次级侧电压)的相反极性，且因此有效地避免残余磁化的累积。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成通过在第四持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压而开始第一正常操作循环。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成通过在第四持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压而开始第二正常操作循环。
通过以上配置，第二电压(第二初级侧电压或第二次级侧电压)小于第一电压和第三电压，且因此可靠地磁化变压器的杂散电感且可靠地转移能量。
根据以上系统，第五持续时间为第一持续时间的两倍，第六持续时间为第二持续时间的两倍，且第七持续时间为第三持续时间的两倍。
通过以上配置，在正常操作阶段结束时，实现与在启动阶段结束时或在主动去磁阶段开始时的绝对磁化和杂散电感电流值相同的绝对磁化和杂散电感电流值。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成交替地控制第一正常操作循环和第二正常操作循环，直到完成N个循环，其中N为自然数。
通过以上配置，第一正常操作循环和第二正常操作循环的交替简化调制，同时可实现能量转移效率。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在主动去磁阶段中控制：在第一持续时间内激活具有与先前完成的循环N中所使用的电压极性相反的电压极性的初级侧全桥电路以将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值；在第二持续时间内激活具有与初级侧全桥电路相同极性的次级侧全桥电路以将能量从初级侧转移到次级侧；及在第三持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束去磁阶段。
通过以上配置，主动去磁阶段的持续时间对应于启动阶段的持续时间，获得在正常操作阶段期间的较小电流范围，且因此产生较小磁化电流，同时确保能量转移效率。
在以上系统的实施例中，循环数目N为奇数。
通过N为奇数的以上配置，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成控制在第一周期与第二周期之间交替，第一周期和第二周期中的每一者包含启动阶段、N个正常操作循环、主动去磁阶段和续流阶段，其中在第一周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性与在第二周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性相反。
通过以上配置，当此处N为奇数时，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
根据以上系统，开关控制电路进一步配置成通过在第八持续时间内去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路而在续流阶段中控制，以允许残余磁化电流消退且在此之后从启动阶段重新开始。
通过以上配置，准确地控制续流阶段，且因此可确保系统的效率。
根据以上系统，初级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第一组主动可控开关，且次级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第二组主动可控开关，且其中在续流阶段期间，开关控制电路进一步配置成断开第一组主动可控开关和第二组主动可控开关，以去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路且使得消退电流续流通过二极管。
通过以上配置，通过控制所述组主动可控开关和其二极管，实施更容易且更简单的控制。
根据以上系统，第八持续时间被设定为固定值，使得达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率。
通过以上配置，可达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率，且因此获得能量转移效率与去磁之间的量化关系。
根据以上配置，系统进一步包括测量电路，所述测量电路配置成测量变压器的电压，且当已测量到所述电压中的M次过零点时结束续流阶段，其中M为自然数。
通过以上配置，所测量的M次过零点指示磁化电流在续流阶段期间足够低。
在另一方面中，提供一种用于全桥DC/DC转换器的控制方法。全桥DC/DC转换器至少包括初级侧全桥电路、次级侧全桥电路和变压器，初级侧全桥电路的AC节点连接到变压器的初级侧，次级侧全桥电路的AC节点连接到变压器的次级侧，控制方法包括：控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路以交替地在正常操作阶段与续流阶段之间操作，其中在正常操作阶段期间，执行由初级侧全桥电路对输入电压的调制以经由变压器转移功率，且在续流阶段期间，去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路以减少变压器的磁化电流。
通过以上方法，控制正常操作阶段以确保能量转移功率和方向，且控制续流阶段以减少或甚至消除磁化电流，且因此有效地避免磁饱和问题。此外，以上两个阶段的交替使得有可能实现转换的稳定性能。
替代地，控制方法进一步包括：
在主动去磁阶段期间，控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，其中主动去磁阶段发生在正常操作阶段结束时且在续流阶段之前，且
其中，所述控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路包括：在续流阶段期间，初级侧全桥电路和次级侧全桥电路都去激活以继续从预设阈值减少变压器的磁化电流。
通过以上配置，当在正常操作阶段结束时磁化电流通常较大时，在正常操作阶段结束时添加主动去磁阶段以将变压器的磁化电流主动地减少到预设阈值。以此方式，主动去磁阶段可仍用于经由转换器系统转移能量。相比于仅采用续流去磁的方式，能量转移效率得到提高。此外，主动去磁阶段在续流阶段之前配置。因此，通过主动去磁与续流去磁的组合，实现更好的去磁效应。
替代地，所述在主动去磁阶段中控制包括：在主动去磁阶段中使用次级侧全桥电路以及初级侧全桥电路以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，同时跨越转换器系统转移能量。
通过以上配置，在另一侧上的次级侧全桥电路还与初级侧全桥电路一起采用，且因此更好地控制变压器的磁化电流。
替代地，控制方法进一步包括：在启动阶段期间，控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制，在某种程度上在进入正常操作阶段之前达到目标操作点，其中启动阶段在正常操作阶段之前且在续流阶段之后。
通过以上配置，在启动阶段期间的调制使得更快速地进入正常操作阶段。
替代地，所述在启动阶段中控制包括：在续流阶段结束时，在足够长以将变压器的杂散电感电流增加到期望值的第一持续时间内，激活次级侧全桥电路以其AC节点处输出第二次级侧电压，且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压；在第一持续时间之后，在足够长以将能量的第一部分从初级侧转移到次级侧的第二持续时间内，激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而转移能量；及在足够长以将能量的第二部分从变压器的杂散电感转移到次级侧的第三持续时间内，激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，从而结束启动阶段，第一初级侧电压和第一次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者。
通过以上配置，系统可更容易地在正常操作阶段期间再次进入稳定的能量转移。
替代地，正常操作阶段包括第一正常操作循环，且所述在正常操作阶段中控制包括：通过以下操作来在正常操作阶段中控制：在足够长以达到变压器的杂散电感中的期望电流的第五持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第三初级侧电压且保持处于此状态；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第三次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第一正常操作循环，第三初级侧电压和第三次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者，第一初级侧电压或第一次级侧电压的极性与第三初级侧电压或第三次级侧电压的极性相反。
通过以上配置，在用于转换的能量转移之前磁化变压器的杂散电感，使得减少由于续流阶段引起的能量转移损失。且系统可更容易地在正常操作阶段期间再次进入稳定的能量转移。
替代地，正常操作阶段进一步包括在第一正常操作循环之后的第二正常操作循环，且所述在正常操作阶段中控制进一步包括：通过在第五持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压从而将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值而开始第二正常操作循环；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第二正常操作循环。
通过以上配置，在第二正常操作循环期间的第一电压具有在第一正常操作循环期间的第三电压的相反极性，且因此有效地避免残余磁化的累积。
替代地，所述在正常操作阶段中控制进一步包括：通过在第四持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压而开始第一正常操作循环。
替代地，所述在正常操作阶段中控制进一步包括：通过在第四持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压而开始第二正常操作循环。
通过以上配置，第二电压的绝对值小于第一电压和第三电压的绝对值，且因此可靠地磁化变压器的杂散电感且可靠地转移能量。
替代地，第五持续时间为第一持续时间的两倍，第六持续时间为第二持续时间的两倍，且第七持续时间为第三持续时间的两倍。
通过以上配置，在正常操作阶段结束时，实现与在启动阶段结束时或在主动去磁阶段开始时的磁化和杂散电感值相同的磁化和杂散电感值。
替代地，所述在正常操作阶段中控制进一步包括：交替地控制第一正常操作循环和第二正常操作循环，直到完成N个循环，其中N为自然数。
通过以上配置，第一正常操作循环和第二正常操作循环的交替简化调制，同时可实现能量转移效率。
替代地，所述在主动去磁阶段中控制包括：在第一持续时间内激活具有与先前完成的循环N中所使用的电压极性相反的电压极性的初级侧全桥电路以将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值；在第二持续时间内激活具有与初级侧全桥电路相同极性的次级侧全桥电路以将能量从初级侧转移到次级侧；及在第三持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束去磁阶段。
通过以上配置，主动去磁阶段的持续时间对应于启动阶段的持续时间，获得在正常操作阶段期间的较小电流范围，且因此产生较小磁化电流，同时确保能量转移效率。
替代地，N为奇数。通过以上配置，当此处N为奇数时，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
替代地，所述在正常操作阶段中控制包括：控制在第一周期与第二周期之间交替，第一周期和第二周期中的每一者包含启动阶段、N个正常操作循环、主动去磁阶段和续流阶段，其中在第一周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性与在第二周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性相反。
通过以上配置，当此处N为奇数时，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
替代地，所述在续流阶段中控制包括：在第八持续时间内去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路，以允许残余磁化电流消退且在此之后从启动阶段重新开始。
通过以上配置，准确地控制续流阶段，且因此可确保系统的效率。
替代地，初级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第一组主动可控开关，且次级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第二组主动可控开关，且其中所述在正常操作阶段中控制包括：断开第一组主动可控开关和第二组主动可控开关，以去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路且使得消退电流续流通过二极管。
通过以上配置，通过控制所述组主动可控开关和其二极管，实施更容易且更简单的控制。
替代地，第八持续时间被设定为固定值，使得达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率。
通过以上配置，可达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率，且因此获得能量转移效率与去磁之间的量化关系。
替代地，控制方法进一步包括：测量变压器的电压，且当在所述电压中已测量到M次过零点时结束续流阶段，其中M为自然数。
通过以上配置，所测量的M次过零点指示磁化电流在续流阶段期间足够低。
附图说明
下文将参考随附图式描述本发明的示范性实施例的特征、优点及技术和工业重要性，在随附图式中，相同编号表示相同元件，且其中：
图1为说明全桥DC/DC转换器的一个实例的示意性电路图；
图2A为说明根据本发明的一个实施例的用于全桥DC/DC转换器的DC/DC转换器系统的示意性电路图；
图2B为根据本发明的另一实施例的说明变压器的杂散电感和磁化电感的图2A的中心点线区域的示意性电路图；
图3A为展示根据本发明的另一实施例的初级侧全桥电路的输出电压的一个实例的曲线图；
图3B为展示由图3A的输出电压产生的磁化电流的曲线图；
图4A为展示根据本发明的另一实施例的初级侧全桥电路的输出电压的一个实例的曲线图；
图4B为展示由图4A的输出电压产生的磁化电流的曲线图；
图5A为展示根据本发明的另一个实施例的在启动阶段中的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压的列线图；
图5B为展示根据本发明的另一实施例的在正常操作阶段中的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压的列线图；
图6A为根据本发明的另一实施例的由初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压产生的杂散电感电流的完整波形曲线图；
图6B为根据本发明的另一实施例的由初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压产生的磁化电流的完整波形曲线图；
图7为说明根据另一实施例的全桥DC/DC转换器的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考图式描述本发明的实施例的用于全桥DC/DC转换器的DC/DC转换器系统和控制方法。
下文结合随附图式阐述的详细描述意图作为对本发明的示范性实施例的描述，且并不意图表示可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意指“充当实例、例子或说明”，且未必应解释为比其它示范性实施例优选或有利。详细描述出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解而包含具体细节。在一些例子中，以框图形式展示一些装置。
图1为说明全桥DC/DC转换器的一个实例的示意性电路图。如图中所展示，在展示初级侧全桥电路10、次级侧全桥电路20和高频隔离变压器30的典型拓扑中展示双主动桥DC/DC转换器。双主动桥DC/DC转换器还可包括初级侧电容器C1、次级电容器C2和未在图中展示的额外存储电感LS。初级全桥位于变压器的初级侧，且次级侧全桥位于变压器次级侧。此外，初级侧电容器C1可在初级全桥的DC节点处并联连接，次级侧电容器C2可在次级侧全桥的DC节点处并联连接，且电感LS可例如在次级侧上串联连接到变压器。变压器比率可为n1:n2，其中n1和n2可为正数，例如正整数。在左手侧，初级侧全桥电路包含可控开关11、可控开关12、可控开关13和可控开关14，且次级侧全桥电路包含可控开关21、可控开关22、可控开关23和可控开关24，可控开关中的每一者由本征体二极管或外部额外二极管分流。假设在左手侧作为DC的功率输入可在右手侧转换为DC，在右手侧期间，初级侧电容器C1和次级侧电容器C2可作用于使相应电压稳定。
在如图1中所展示的转换器中，已发现，由于调制或部分公差引起的轻微不对称性，施加于变压器磁化电感上的电压可能包含超期的小DC部分。此部分驱动DC电流通过磁化电感，其可能导致变压器的饱和。
图2A为说明根据本发明的一个实施例的包含全桥DC/DC转换器的DC/DC转换器系统的示意性电路图。DC/DC转换器系统包含全桥DC/DC转换器和开关控制电路140。全桥DC/DC转换器至少包含初级侧全桥电路110、次级侧全桥电路120和变压器130。初级侧全桥电路110的AC节点连接到变压器130的初级侧，且次级侧全桥电路120的AC节点连接到变压器130的次级侧。开关控制电路140配置成：控制初级侧全桥电路110和次级侧全桥电路120在正常操作阶段中操作，在所述正常操作阶段期间，执行由初级侧全桥电路110对输入电压的调制以经由变压器130转移功率，例如以经由变压器130的初级侧电压产生变压器130的次级侧电压或产生变压器130的次级侧电流；及控制初级侧全桥电路110和次级侧全桥电路120在续流阶段中操作，在所述续流阶段期间，初级侧全桥电路110和次级侧全桥电路120都去激活以减少变压器130的磁化电流；及控制初级侧全桥电路110和次级侧全桥电路120交替地在正常操作阶段与续流阶段之间切换。
具体地，在本发明的有利实施例中，取决于能量转移的方向，初级侧全桥电路或次级侧全桥电路可用作整流电路。举例来说，当能量从初级侧全桥电路转移到次级侧全桥电路时，次级侧全桥电路可实施为整流电路，且当能量从次级侧全桥电路转移到初级侧全桥电路时，初级侧全桥电路可实施为整流电路。
在一个特定实例中，次级侧全桥电路体现为整流电路。用于全桥DC/DC转换器的控制包括至少两个阶段，其中第一阶段为正常操作阶段，在所述正常操作阶段期间，转换器正常操作，例如使用相移调制，以转移能量，且第二阶段为续流阶段，在所述续流阶段期间，转换器的全桥部分中的可控开关被停用。这允许剩余磁化继续驱动电流通过开关的反并联二极管或体二极管，由此导致减少所述电流且由此减少剩余磁化的电压。
此外，开关控制电路140也可称为控制器，且可配置为信号产生电路，其通过将接通/断开信号传输到其中的开关(例如主动可控开关)的至少部分而激活或去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路。
图2B为根据本发明的另一实施例的说明变压器的杂散电感和磁化电感的图2A的点线区域的等效电路图。在以下图中，可假设电感Ls2比电感Ls1大得多，且因此，可忽略电感Ls1。电感Ls1和Ls2例如可包含电路中的寄生电感和泄漏电感等。其还可包含额外存储电感。应注意，电路拓扑并非示意性的，且不应被视为电路连接或拓扑的限制。
此外，如图中所展示，在施加电压V1和V2的情况下产生通过杂散电感Ls1的电流i1、通过杂散电感Ls2的电流i2和通过变压器的磁化电感的电流im。因此，杂散电感电流可计算为(i1+i2)/2，且磁化电流im可计算为(i1-i2)，其中此处i1、i2可具有正值或负值。
返回到图2A，续流阶段使在正常(能量转移)调制期间产生的残余磁化的至少部分去磁，且因此避免磁饱和现象，而无需磁化的复杂测量和调制的后续调整。为了最小化对能量转移效率的影响，重要的是在续流阶段之后重启正常调制时能够尽可能快地到达期望操作点。对此，在本发明的一个实施例中，可在续流阶段之后和正常操作阶段之前插入启动阶段，在此期间，将磁化电感和杂散电感的磁化调整到接近正常操作阶段期间循环开始时的值的值。
图3A为展示根据本发明的另一实施例的初级侧全桥电路的输出电压V1的一个实例的曲线图。结合图2B解释控制的阶段和控制中的电压的波形。如图中所展示，P1表示正常操作阶段，且P2表示续流阶段。
图3B为展示由图3A的输出电压产生的磁化电流的曲线图。如图中所展示，由输出电压产生的磁化电流(i1-i2)或im随着所施加电压在每一循环中的持续而变大，且在续流阶段P2期间，磁化电流将下降，直到其达到较小值，例如预设小阈值。
举例来说，在图2B的电路拓扑的情况下，磁化电流可由im或(i1-i2)表示，其中施加V1和V2。V1和V2分别为初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压。在一个实例中，V2和V1可具有相同或类似波形，且同步地施加。在另一实例中，可通过使所施加电压的计时交错而施加V2和V1(例如，以如图5A和图5B的方式)。
应注意，杂散电感电流的波形仅示意性地展示且可能在不同实例中发生改变。
如曲线图中所展示，在续流阶段P2开始时，本征体二极管开始续流，因此磁化电流将开始下降，而电压可能在一段时间内保持恒定，或如果存在剩余杂散电感电流，那么改变其符号。当杂散电感电流变为零时，电压可能下降到零，或可能发生由寄生电容以及系统电感引起的摆动。
在较佳实例中,预设小阈值具有零值或接近零的值，其根据将获得的目标残余磁化或通过经验或测试进行预设。
通过以上配置，控制正常操作阶段以确保能量转移功率和方向，且控制续流阶段以减少或甚至消除磁化电流，且因此有效地避免磁饱和问题。此外，以上两个阶段的交替使得有可能实现转换的稳定性能。
替代地，开关控制电路进一步配置成在主动去磁阶段期间控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，其中主动去磁阶段发生在正常操作阶段结束时且在续流阶段之前。在续流阶段期间，初级侧全桥电路和次级侧全桥电路都由开关控制电路去激活以继续从预设阈值减少变压器的磁化电流。在实例中，参考图4A和图4B描述不同阶段。图4A为展示根据本发明的另一实施例的初级侧全桥电路的输出电压V1的一个实例的曲线图。结合图2B解释控制的阶段和控制中的电压的波形。如图中所展示，P1表示正常操作阶段，且P2表示续流阶段。P3表示启动阶段，且P4表示主动去磁阶段。
通过以上配置，当在正常操作阶段期间在任何正常操作循环结束时可能出现磁化电流的非期望偏移时，在正常操作阶段结束时添加主动去磁阶段以将变压器的磁化电流主动地减少到预设阈值，从而允许使用去磁时间以继续能量转移且由此减少去磁对效率的负面影响。此外，主动去磁阶段在续流阶段之前配置，因此，通过主动去磁和续流去磁的组合，实现更好的去磁效应。
替代地，开关控制电路进一步配置成在主动去磁阶段中使用次级侧全桥电路以及初级侧全桥电路以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，同时跨越转换器系统转移能量。
通过以上配置，在另一侧上的次级侧全桥电路还与初级侧全桥电路一起采用，且因此更好地控制变压器的磁化电流。
替代地，开关控制电路进一步配置成在启动阶段期间控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制，在某种程度上在进入正常操作阶段之前达到目标操作点，其中启动阶段在正常操作阶段之前且在续流阶段之后。
通过以上配置，在启动阶段期间的调制使得更快速地进入正常操作阶段。
返回到图4B，图4B为展示由图4A的输出电压产生的杂散电感电流的曲线图。如图中所展示，由输出电压产生的杂散电感电流(i1+i2)/2随着在每一循环中施加电压而变大，且在续流阶段P2期间，磁化电流将下降，直到其达到较小值，例如预设小阈值。在较佳实例中,预设小阈值具有零值或接近零的值，其根据将获得的目标残余磁化或通过经验或测试进行预设。
举例来说，在图2B的电路拓扑的情况下，磁化电流可由im或(i1-i2)表示，其中施加V1和V2。V1和V2分别为初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压。在一个实例中，输出电压V2和V1可具有相同或类似波形，且同步地施加。在另一实例中，可通过使所施加电压的计时交错而施加输出电压V2和V1(例如，以如图5A和图5B的方式)。
如曲线图中所展示，在续流阶段P2开始时，本征体二极管开始续流，因此磁化电流将开始下降，且如果存在剩余杂散电感，那么可能在一段时间内保持恒定，且当杂散电感变为零时，突然下降到零。
与图3A和图3B相比，对于某一循环长度，由于单个极性的电压的较少累积，插入的启动阶段P3减小了Y轴上的磁化电流范围。因此，添加的启动阶段可通常降低变压器中的磁化电流，且因此减少磁饱和的机会。此外，主动去磁阶段P4进一步将值拉低到小得多的值，且因此小残余电流减少所需续流时间且增加效率。此外，主动去磁阶段P4可通过调制准确地控制，残余电流可能不会完全消除，因此由于一些系统误差，仍可能存在残余电流，如上文所论述，这与本发明所解决之问题相关。续流阶段在主动去磁阶段P4之后开始，且小值(预设阈值)进一步降低到零或几乎为零。因此，根本上解决了残余磁化问题。
替代地，开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在启动阶段中控制：在续流阶段结束时，在足够长以将变压器的杂散电感电流增加到期望值的第一持续时间内，激活次级侧全桥电路以在其AC节点处输出第二次级侧电压，且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压；在第一持续时间之后，在足够长以将能量的第一部分从初级侧转移到次级侧的第二持续时间内，激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而转移能量；及在足够长以将能量的第二部分从变压器的杂散电感转移到次级侧的第三持续时间内，激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，从而结束启动阶段，第一初级侧电压和第一次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者。
通过以上配置，在用于转换的能量转移之前磁化变压器的杂散电感，使得减少由于续流阶段引起的能量转移损失。且系统可更容易地在正常操作阶段期间再次进入稳定的能量转移。
图5A为展示根据本发明的另一个实施例的在启动阶段中的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压的列线图。如图中所展示，示意性地展示第一持续时间t1、第二持续时间t2和第三持续时间t3。此图中表示持续时间的区段的长度并不准确地或按比例说明。通过图中的波形，在启动阶段中，在保证能量转移效率的同时减少激活期间的能量损失。
替代地，正常操作阶段包括第一正常操作循环，且开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在正常操作阶段中控制：在足够长以达到变压器的杂散电感中的期望电流的第五持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第三初级侧电压且保持处于此状态；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第三次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第一正常操作循环，第三初级侧电压和第三次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者，第一初级侧电压或第一次级侧电压的极性与第三初级侧电压或第三次级侧电压的极性相反。
通过以上配置，在正常操作阶段之前磁化变压器的杂散电感。因此，减少由续流阶段引起的能量转移损失。且系统可更容易地在正常操作阶段期间再次进入稳定的能量转移状态。
举例来说，第二电压可等于零或小于第一电压和第三电压的任何值。第一电压和第三电压具有不同极性，例如，第一电压可为正电压(例如300V)。第三电压可为负电压(例如-300V)。第一电压和第三电压的绝对值可相等且彼此接近。在另一实施例中，第一电压可为负电压，且第三电压可为正电压。举例来说，第一电压可为-600V，且第三电压可为600V。
此外，第二电压还可为正的或负的，且具有比第一电压和第三电压更小的绝对值。举例来说，第二电压可为0.5V，且可随时间在符号和量上变化。
图5B为展示根据本发明的另一实施例的在正常操作阶段中的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压的列线图。如图中所展示，示意性地展示第五持续时间t5、第六持续时间t6和第七持续时间t7。应注意，表示持续时间的区段的长度并不按比例说明。
任选地，正常操作阶段进一步包括在第一正常操作循环之后的第二正常操作循环，且开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在正常操作阶段中控制：通过在第五持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压且激活初级侧全桥电路以输出第一次级侧电压从而将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值而开始第二正常操作循环；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第二正常操作循环。
通过以上配置，在第二正常操作循环期间的第一电压具有在第一正常操作循环期间的第三电压的相反极性，且因此有效地避免残余磁化的累积。
替代地，开关控制电路进一步配置成通过激活次级侧全桥电路以在第四持续时间t4内输出第二次级侧电压而开始第一正常操作循环。
通过以上配置，第二电压小于第一电压和第三电压，且因此可靠地磁化变压器的杂散电感且更好地转移所存储的能量。
替代地，第五持续时间为第一持续时间的两倍，第六持续时间为第二持续时间的两倍，且第七持续时间为第三持续时间的两倍。
通过以上配置，在正常操作阶段结束时，实现与在启动阶段结束时或在主动去磁阶段开始时的磁化和杂散电感值相同的磁化和杂散电感值。
替代地，开关控制电路进一步配置成交替地控制第一正常操作循环和第二正常操作循环，直到完成N个循环，其中N为自然数。
通过以上配置，第一正常操作循环和第二正常操作循环的交替简化调制。
替代地，开关控制电路进一步配置成通过以下操作来在主动去磁阶段中控制：在第一持续时间内激活具有与先前完成的正常循环N中所使用的电压极性相反的电压极性的初级侧全桥电路以将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值；在第二持续时间内激活具有与初级侧全桥电路相同极性的次级侧全桥电路以将能量从初级侧转移到次级侧；及在第三持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束去磁阶段。
通过以上配置，主动去磁阶段的持续时间对应于启动阶段的持续时间，获得在正常操作阶段期间的较小电流范围，且因此产生较小磁化电流，同时确保能量转移效率。
替代地，N为奇数。通过以上配置，当本文中N为奇数时，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
替代地，开关控制电路进一步配置成控制在第一周期与第二周期之间交替，第一周期和第二周期中的每一者包含启动阶段、N个正常操作循环、主动去磁阶段和续流阶段，其中在第一周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性与在第二周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性相反。
通过以上配置，当此处N为奇数时，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
替代地，开关控制电路进一步配置成通过在第八持续时间t8内去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路而在续流阶段中控制，以允许残余磁化电流消退且在此之后从启动阶段重新开始。
通过以上配置，准确地控制续流阶段，且因此可确保系统的效率。
替代地，初级侧全桥电路具备各自具有本征反并联体二极管或与额外外部二极管反并联连接的第一组主动可控开关，且次级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第二组主动可控开关，且其中在续流阶段期间，开关控制电路进一步配置成断开第一组主动可控开关和第二组主动可控开关，以去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路且使得消退电流续流通过二极管。
通过以上配置，通过控制所述组主动可控开关和其二极管，实施更容易且更简单的控制。
替代地，第八持续时间被设定为固定值，使得达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率。
通过以上配置，可达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率，且因此获得能量转移效率与去磁之间的量化关系。
替代地，开关控制电路进一步包括测量电路，所述测量电路配置成测量变压器的电压，且当在所述电压中已测量到M次过零点时结束续流阶段，其中M为自然数。
通过以上配置，所测量的M次过零点指示磁化电流在续流阶段期间足够低。
图6A为根据本发明的另一实施例的由初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压产生的杂散电感电流的完整波形曲线图。举例来说，在图2B的电路拓扑的情况下，杂散电感电流可由(i1+i2)/2表示，其中施加V1和V2。V1和V2分别为初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压。应注意，杂散电感电流的波形仅示意性地展示且可能在不同实例中发生改变。
图6B为根据本发明的另一实施例的由初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压产生的磁化电流的完整波形曲线图。举例来说，在图2B的电路拓扑的情况下，磁化电流可由im或(i1-i2)表示，其中施加输出电压V1和V2。V1和V2分别为初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的输出电压。应注意，杂散电感电流的波形仅示意性地展示且可能在不同实施例中发生改变。
如以上图式中所展示，转换器的控制受以上顺序阶段的影响，其中N为3。然而，应注意，循环的数目可变化。此外，在图6A中，未展示第四持续时间t4，且应注意，可存在第三持续时间t3与第五持续时间t5之间以及第七持续时间t7与第五持续时间t5之间的第四持续时间。此外，可在其它实施例中省略图6B中的第四持续时间t4。图6A和图6B中的电流线指示在转换器中产生的杂散电感电流和磁化电流中的每一者的改变。其斜率仅为示范性的且可在不同实施例中变化。
图7为说明根据另一实施例的全桥DC/DC转换器的控制方法的流程图。如图中所展示，提供一种用于全桥DC/DC转换器的控制方法。类似于图2A中的全桥DC/DC转换器，实施例的全桥DC/DC转换器至少包括初级侧全桥电路、次级侧全桥电路和变压器，初级侧全桥电路的AC节点连接到变压器的初级侧，次级侧全桥电路的AC节点连接到变压器的次级侧。控制方法包括：
S710：控制初级侧全桥电路110和次级侧全桥电路120以交替地在正常操作阶段与续流阶段之间操作，
其中在正常操作阶段期间，执行由初级侧全桥电路110对输入电压的调制以经由变压器130转移功率，且在续流阶段期间，去激活初级侧全桥电路110和次级侧全桥电路120以减少变压器130的磁化电流。
通过以上方法，控制正常操作阶段以确保能量转移功率和方向，且控制续流阶段以减少或甚至消除磁化电流，且因此有效地避免磁饱和问题。此外，以上两个阶段的交替使得有可能实现电路的稳定性能。
替代地，初级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第一组主动可控开关，且次级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第二组主动可控开关，且其中所述在正常操作阶段中控制包括：断开第一组主动可控开关和第二组主动可控开关，以去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路且使得消退电流续流通过二极管。
替代地，第八持续时间被设定为固定值，使得达到变压器的目标去磁和系统的目标能量转移效率。
替代地，控制方法进一步包括：S720：在主动去磁阶段期间控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，其中主动去磁阶段发生在正常操作阶段结束时且在续流阶段之前，且其中所述控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路包括：在续流阶段期间，初级侧全桥电路和次级侧全桥电路都去激活以继续从预设阈值减少变压器的磁化电流。
替代地，所述在主动去磁阶段中控制包括：在主动去磁阶段中使用次级侧全桥电路以及初级侧全桥电路以将变压器的磁化电流减少到预设阈值，同时跨越转换器系统转移能量。
替代地，控制方法进一步包括：S730：在启动阶段期间控制由初级侧全桥电路对输入电压的调制，在某种程度上在进入正常操作阶段之前达到目标操作点，其中启动阶段在正常操作阶段之前且在续流阶段之后。
替代地，所述在启动阶段中控制包括：在续流阶段结束时，在足够长以将变压器的杂散电感电流增加到期望值的第一持续时间内，激活次级侧全桥电路以其AC节点处输出第二次级侧电压，且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压；在第一持续时间之后，在足够长以将能量的第一部分从初级侧转移到次级侧的第二持续时间内，激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而转移能量；及在足够长以将能量的第二部分从变压器的杂散电感转移到次级侧的第三持续时间内，激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，从而结束启动阶段，第一初级侧电压和第一次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者。
替代地，正常操作阶段包括第一正常操作循环，且所述在正常操作阶段中控制包括：通过以下操作来在正常操作阶段中控制：在足够长以达到变压器的杂散电感中的期望电流的第五持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第三初级侧电压且保持处于此状态；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第三次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第一正常操作循环，第三初级侧电压和第三次级侧电压中的任一者大于第二初级侧电压和第二次级侧电压中的任一者，第一初级侧电压或第一次级侧电压的极性与第三初级侧电压或第三次级侧电压的极性相反。
替代地，正常操作阶段进一步包括在第一正常操作循环之后的第二正常操作循环，且所述在正常操作阶段中控制进一步包括：通过在第五持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压且激活初级侧全桥电路以输出第一初级侧电压从而将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值而开始第二正常操作循环；在第六持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而将能量从初级侧转移到次级侧；及在第七持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束第二正常操作循环。
替代地，所述在正常操作阶段中控制进一步包括：通过在第四持续时间内激活次级侧全桥电路以输出第二次级侧电压而开始第一正常操作循环。
替代地，第五持续时间为第一持续时间的两倍，第六持续时间为第二持续时间的两倍，且第七持续时间为第三持续时间的两倍。
替代地，所述在正常操作阶段中控制进一步包括：交替地控制第一正常操作循环和第二正常操作循环，直到完成N个循环，其中N为自然数。
替代地，所述在主动去磁阶段中控制包括：在第一持续时间内激活具有与先前完成的循环N中所使用的电压极性相反的电压极性的初级侧全桥电路以将变压器的杂散电感中的电流改变为期望值；在第二持续时间内激活具有与初级侧全桥电路相同极性的次级侧全桥电路以将能量从初级侧转移到次级侧；及在第三持续时间内激活初级侧全桥电路以输出第二初级侧电压，以将能量从变压器的杂散电感转移到次级侧，从而结束去磁阶段。
替代地，N为奇数。通过以上配置，当此处N为奇数时，确保任何周期的最后一个阶段中的电压和下一周期的初始阶段中的电压具有相反电压极性，且因此进一步避免残余磁化的累积。
替代地，所述在正常操作阶段中控制包括：控制在第一周期与第二周期之间交替，第一周期和第二周期中的每一者包含启动阶段、N个正常操作循环、主动去磁阶段和续流阶段，其中在第一周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性与在第二周期期间的初级侧全桥电路和次级侧全桥电路的激活的电压极性相反。
替代地，所述在续流阶段中控制包括：在第八持续时间内去激活初级侧全桥电路和次级侧全桥电路，以允许残余磁化电流消退且在此之后从启动阶段重新开始。
替代地，控制方法进一步包括：测量变压器的电压，且当在所述电压中已测量到M次过零点时结束续流阶段，其中M为自然数。
可通过能够执行操作的任何合适构件(例如，各种硬件和/或软件组件、电路和/或模块)来执行上文所描述的方法的各种操作。通常，图式中所说明的任何操作可由能够执行所述操作的对应功能构件执行。举例来说，用于整流的构件可包括可为上文所描述的整流器电路中的任一者或其任何组合的整流器电路。此外，用于平均的构件可包括平均电路。
可使用各种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个上文描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
结合本文中所公开的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件，或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，上文已大体就其功能性来描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此功能性是实施为硬件还是软件还是两者的组合取决于特定应用和施加于整个系统的设计约束。可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述功能性，但此类实施方案决策不应被解释为会导致脱离本发明的实施例的范围。
可利用以下各者来实施或执行结合本文中所公开的实施例而描述的各种说明性块、模块和电路：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文所描述的功能的任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、开关控制电路、微型开关控制电路或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器，或任何其它此配置。
结合本文中所公开的实施例而描述的方法或算法和功能的步骤可直接体现在硬件中、由处理器执行的软件模块中或两者的组合中。如果实施于软件中，那么可将功能作为一个或多个指令或代码存储在有形的非暂时性计算机可读媒体上或经由有形的非暂时性计算机可读媒体进行传输。软件模块可驻存在随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移除式磁盘、CD ROM或所属领域中已知的任何其它形式的存储媒体中。存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息且将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含紧密光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘利用激光以光学方式再生数据。上述的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。处理器和存储媒体可驻存在ASIC中。ASIC可驻存在用户终端中或转换器中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻存在用户终端中或转换器中。
出于概述本公开的目的，本文中已描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，不一定可根据本发明的任何特定实施例实现所有此类优点。因此，可按照如本文中所教示来实现或优化一个优点或一组优点而不一定实现如本文中可能教示或建议的其它优点的方式来体现或执行本发明。
在所附权利要求书的范围内可能进行其它修改和变化。

Claims (18)

1.一种DC/DC转换器系统，其包括全桥DC/DC转换器和开关控制电路(140)，所述全桥DC/DC转换器进一步至少包括初级侧全桥电路(110)、次级侧全桥电路(120)和变压器(130)，所述初级侧全桥电路(110)的AC节点连接到所述变压器(130)的初级侧，所述次级侧全桥电路(120)的AC节点连接到所述变压器(130)的次级侧，
其中所述开关控制电路(140)配置成：
控制所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)在正常操作阶段中操作，在所述正常操作阶段期间，执行由所述初级侧全桥电路(110)对输入电压的调制以经由所述变压器(130)转移功率；
控制所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)在续流阶段中操作，在所述续流阶段期间，所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)都去激活以减少所述变压器(130)的磁化电流；及
控制所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)交替地在所述正常操作阶段与所述续流阶段之间切换。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成在主动去磁阶段期间，控制由所述初级侧全桥电路(110)对所述输入电压的所述调制以将所述变压器(130)的所述磁化电流减少到预设阈值，其中所述主动去磁阶段发生在所述正常操作阶段结束时且在所述续流阶段之前；且
在所述续流阶段期间，所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)都去激活以继续从所述预设阈值减少所述变压器(130)的磁化电流。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成在所述主动去磁阶段中使用所述次级侧全桥电路(120)以及所述初级侧全桥电路(110)以将所述变压器(130)的所述磁化电流减少到所述预设阈值，同时跨越所述转换器系统转移能量。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成在启动阶段期间，控制由所述初级侧全桥电路(110)对所述输入电压的所述调制，使得在进入所述正常操作阶段之前达到目标操作点，其中所述启动阶段在所述正常操作阶段之前且在所述续流阶段之后。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成通过以下操作来控制所述启动阶段：
在所述续流阶段结束时，在足够长以将所述变压器(130)的所述杂散电感电流改变为期望值的第一持续时间内，激活所述次级侧全桥电路以在所述次级侧全桥电路的所述AC节点处输出第二次级侧电压，且激活所述初级侧全桥电路(110)以输出第一初级侧电压；
在所述第一持续时间之后，在足够长以将能量的第一部分从所述初级侧转移到所述次级侧的第二持续时间内，激活所述次级侧全桥电路以输出第一次级侧电压，从而转移所述能量；及
在足够长以将所述能量的第二部分从所述变压器(130)的杂散电感转移到所述次级侧的第三持续时间内，激活所述初级侧全桥电路(110)以输出第二初级侧电压，从而结束所述启动阶段，所述第一初级侧电压和所述第一次级侧电压中的任一者大于所述第二初级侧电压和所述第二次级侧电压中的任一者。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述正常操作阶段包括第一正常操作循环，且所述开关控制电路(140)进一步配置成通过以下操作来控制所述正常操作阶段：
在足够长以达到所述变压器(130)的杂散电感中的期望电流的第五持续时间内激活所述初级侧全桥电路(110)以输出第三初级侧电压且保持处于此状态；
在第六持续时间内激活所述次级侧全桥电路以输出第三次级侧电压，从而将能量从所述初级侧转移到所述次级侧；及
在第七持续时间内激活所述初级侧全桥电路(110)以输出所述第二初级侧电压，以将能量从所述变压器(130)的杂散电感转移到所述次级侧，从而结束所述第一正常操作循环，所述第三初级侧电压和所述第三次级侧电压中的任一者大于所述第二初级侧电压和所述第二次级侧电压中的任一者，所述第一初级侧电压或所述第一次级侧电压的极性与所述第三初级侧电压或所述第三次级侧电压的极性相反。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述正常操作阶段进一步包括在所述第一正常操作循环之后的第二正常操作循环，且所述开关控制电路(140)进一步配置成通过以下操作来在所述正常操作阶段中控制：
通过在所述第五持续时间内激活所述次级侧全桥电路以输出所述第二次级侧电压且激活所述初级侧全桥电路以输出所述第一初级侧电压从而将所述变压器(130)的所述杂散电感电流改变为期望值而开始所述第二正常操作循环；
在所述第六持续时间内激活所述次级侧全桥电路以输出所述第一次级侧电压，从而将能量从所述初级侧转移到所述次级侧；及
在所述第七持续时间内激活所述初级侧全桥电路(110)以输出所述第二初级侧电压，以将能量从所述变压器(130)的杂散电感转移到所述次级侧，从而结束所述第二正常操作循环。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成通过在第四持续时间内激活所述次级侧全桥电路以输出所述第二次级侧电压而开始所述第一正常操作循环。
9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第五持续时间为所述第一持续时间的两倍，所述第六持续时间为所述第二持续时间的两倍，且所述第七持续时间为所述第三持续时间的两倍。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成交替地控制所述第一正常操作循环和所述第二正常操作循环，直到完成N个循环，其中N为自然数。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成通过以下操作来控制所述主动去磁阶段：
在所述第一持续时间内激活具有与先前完成的循环N中所使用的电压极性相反的所述电压极性的所述初级侧全桥电路以将所述变压器(130)的杂散电感中的所述电流改变为期望值；
在所述第二持续时间内激活具有与所述初级侧全桥电路相同极性的所述次级侧全桥电路以将能量从所述初级侧转移到所述次级侧；及
在所述第三持续时间内激活所述初级侧全桥电路以输出所述第二初级侧电压，以将能量从所述变压器(130)的杂散电感转移到所述次级侧，从而结束所述去磁阶段。
12.根据权利要求10所述的系统，其中N为奇数。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成控制在第一周期与第二周期之间交替，所述第一周期和所述第二周期中的每一者包含所述启动阶段、N个正常操作循环、所述主动去磁阶段和所述续流阶段，其中在所述第一周期期间的所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路的激活的所述电压极性与在所述第二周期期间的所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路的激活的所述电压极性相反。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述开关控制电路(140)进一步配置成通过在第八持续时间内去激活所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路而控制续流阶段，以允许残余磁化电流消退且从所述启动阶段重新开始。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第八持续时间被设定为固定值，使得达到所述变压器(130)的目标去磁和所述系统的目标能量转移效率。
16.根据权利要求1至15中任一权利要求所述的系统，其中所述初级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第一组主动可控开关，且所述次级侧全桥电路具备各自与二极管反并联连接或具有本征体二极管的第二组主动可控开关，且其中在续流阶段期间，所述开关控制电路(140)进一步配置成断开所述第一组主动可控开关和所述第二组主动可控开关，以去激活所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路且使得所述消退电流续流通过所述二极管。
17.根据权利要求1至16中任一权利要求所述的系统，其进一步包括测量电路，所述测量电路配置成测量所述变压器(130)的电压，且当在所述电压中已测量到M次过零点时结束所述续流阶段，其中M为自然数。
18.一种用于全桥DC/DC转换器的控制方法，所述全桥DC/DC转换器至少包括初级侧全桥电路(110)、次级侧全桥电路(120)和变压器(130)，所述初级侧全桥电路(110)的AC节点连接到所述变压器(130)的初级侧，且所述次级侧全桥电路(120)的AC节点连接到所述变压器(130)的次级侧，所述控制方法包括：
控制(S710)所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)以交替地在正常操作阶段与续流阶段之间操作，
其中，在所述正常操作阶段期间，执行由所述初级侧全桥电路(110)对输入电压的调制以经由所述变压器(130)转移功率，且在所述续流阶段期间，去激活所述初级侧全桥电路(110)和所述次级侧全桥电路(120)以减少所述变压器(130)的磁化电流。
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