用于llc變換器的工頻紋波抑制方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于變換器【技術領域】。為了解決現有LLC變換器工頻紋波抑制技術存在的缺陷，本發明公開了一種用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法及其裝置，所述方法中：將電壓環作為主控制，并增加紋波環作為補償控制，采用本發明，通過紋波控制與電壓環控制相結合的方式，增加系統工頻倍頻段增益，提高了系統對工頻段的調節能力，從而達到了減小紋波和改善輸出電壓質量的有益效果。
【專利說明】用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及變換器【技術領域】，具體而言，尤其涉及一種用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]功率諧振變換器是以諧振電路為基本變換單元，利用電路發生諧振時，電流或電壓周期性地過零，使得開關器件在零電壓或零電流條件下開通或關斷，從而實現軟開關，達到降低開關損耗的目的。
[0003]如圖1所示，其為LLC諧振變換器的實施原理圖，所述LLC變換器包括:LLC主功率變換電路，數字信號處理器、輸出電壓采樣電路、輸出電流采樣電路、以及原邊隔離驅動電路。
[0004]數字信號處理器獲取輸出電壓采樣電路提供的輸出電壓，經過數字濾波處理后，將目標值與輸出電壓做差，該差值通過數字PI (Proport1nal Integral,比例調節和積分調節)控制器的調節，產生與調節電壓相應的頻率的數字量，該數字量即用作數字信號處理器內部ePWM模塊的周期值，并據此數字量修改相應ePWM模塊的周期寄存器，使得ePWM模塊生成相應頻率的PFM控制信號，該PFM信號經過原邊隔離驅動電路后，加載到變換器開關管Q1、Q2、Q3以及Q4的驅動信號端，從而控制這些開關管的開通和關斷，進而使LLC諧振變換器輸出穩定的目標電壓。
[0005]目前，開關電源具有小型、輕量和高效的特點并廣泛用于電子設備中。隨著電力電子技術的飛速發展以及高頻開關器件的出現，開關電源逐漸向著高頻化、集成化以及模塊化的方向發展，開關電源逐漸實現數字化控制可以節省硬件電路的成本，并且其精度更高，實現快速，且具有控制靈活等優點。已知地，提高開關頻率能夠減小裝置體積，提高設備的功率密度和可靠性，并且可以降低開關噪聲，諧振變換器由于能實現軟開關，從而可以有效地減小開關損耗，使得開關頻率進一步提高，所以當前在高頻功率變換領域得到了廣泛的重視和研究。
[0006]在此背景下，人們對于開關電源輸出電壓的精度和低工頻紋波要求也越來越高。其中，工頻紋波是變換器在進行AC-DC變換時，交流電源在整流濾波環節中不可避免的在直流量中帶入的交流成分。具體地，變換器的輸入電壓為交流市電，頻率通常在50Hz，經變換器的整流濾波電路處理后輸出的直流電壓中通常含有交流低頻紋波，其頻率為輸入的交流電源頻率的二倍，這種疊加在直流量上的交流分量就稱之為工頻紋波。
[0007]LLC諧振變換器前級AC-DC變換器通過整流濾波及PFC功率因數校正電路將輸入的交流電壓轉換成高壓直流電壓，該高壓直流輸出上已經疊加了工頻紋波，在進行DCDC變換時，工頻紋波不可避免地被疊加到LLC變換器的輸出電壓上。可見LLC變換器輸出電壓中的工頻紋波是由輸入的整流紋波經LLC變換器并傳遞到輸出端的，其中，工頻紋波的大小取決于整流濾波電容的容量和反饋回路的調節能力。
[0008]現有技術中，用于變換器的抑制工頻紋波的方法主要是采取濾波法的方式:在電源輸出端加入濾波電路以濾除輸出電壓中夾雜的工頻紋波。所述濾波電路通常采用RC濾波電路或LC濾波電路，在具體設計時通過計算合理的阻值、容值、感量，從而在一定程度上可以有效地抑制工頻紋波的大小。但是由于變換器體積的限制，LC濾波電路所使用的濾波電感尺寸無法盡可能地做大，因此無法盡量多地減小工頻紋波；另外，在具體使用中RC濾波電路的濾波電容在增加到一定程度時，其對減小工頻紋波的效果明顯降低了，同時這種增加硬件的方式既增加了成本，也增加了應用空間的要求。
[0009]因此，如何提供一種兼顧設計成本、產品體積和電路設計復雜度的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法是亟待解決的一技術問題。
【發明內容】
[0010]發明人發現，為了有效抑制輸出電壓上的二次工頻紋波，數字PI控制器應該具備較好的抗二次工頻紋波的擾動的能力，此時就要求數字PI控制器對二次工頻紋波具有足夠的增益。而LLC諧振變換器因為其拓撲結構的特點，系統用數字PI控制器控制下開環傳遞函數的幅頻特性曲線，例如在10Hz頻率(輸入電壓頻率的二倍頻)附近，增益很小，使數字PI控制器不能很好地對二次工頻紋波進行控制；而且LLC諧振變換器輸出范圍較大，采用傳統控制方法很難在解決工頻紋波問題的同時，又能保證整個工作范圍環路特性滿足要求。
[0011]基于此，本發明實施例提供了一種用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法及其裝置，其在數字主電壓環PI控制回路基礎上加入紋波控制環回路，用以提高主電壓環回路在工頻附近頻率的增益，從而來達到抑制工頻紋波的目的。
[0012]為了達到本發明的目的，本發明采用以下技術方案實現:
[0013]一種用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其中:將電壓環作為主控制，并增加紋波環作為補償控制，其中:
[0014]所述紋波環:對采樣到的輸出電壓進行第一數字濾波處理，將經所述第一數字濾波處理得到的輸出電壓平均值與輸出電壓采樣值做差得到第一差值，并對所述第一差值進行低通濾波和比例放大處理后得到紋波環調節電壓，以及在對所述紋波環調節電壓進行第二數字濾波處理之后得到直流偏置量，將所述紋波環調節電壓與該直流偏置量做差得到紋波環電壓輸出信號；
[0015]所述電壓環:將所述紋波環電壓輸出信號疊加至預設的輸出電壓基準，用于提高系統工頻段增益，以及將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率。
[0016]優選地，采用如下離散化計算表達式得到所述輸出電壓平均值Vavg(n):
[001 7] Vavg(n) alVaVg(n—i)+SlSVggjjjpiefn)+SlSVsamPie(n—i);
[0018]其中:
[0019]Vsample(n)表不第η次輸出電壓米樣值；
[0020]Vsample(^1)表不第n-Ι次輸出電壓米樣值；
[0021]Vavg(n)表示第η次得到的輸出電壓平均值；
[0022]Vavgilri)表示第n-Ι次得到的輸出電壓平均值；
[0023]al、a2為第一數字濾波運算參數。
[0024]優選地，采用如下離散化計算表達式得到所述第一差值Vdelta(n):
[0025]Vdelta(n) ^avg(n) ^sample(η) °
[0026]優選地，采用如下離散化計算表達式得到紋波環調節電壓V_ple:
[0027]Vripple(n) = KlVripple(n_1)+K2Vdelta(n)+KSVdelta(^1)；
[0028]其中:
[0029]Vripple(n)表示紋波控制器第η次執行低通濾波和比例放大運算的結果值；
[0030]Vripple^1)表示紋波控制器第n-Ι次執行低通濾波和比例放大運算的結果值；
[0031]Vdelta(n)表不第η次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的第一差值；
[0032]Vdelta(^1)表不第n-Ι次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的第一差值；
[0033]Κ1、Κ2、Κ3為數字離散化后紋波環控制參數。
[0034]優選地，采用如下離散化計算表達式得到所述直流偏置量V_pleavg:
[0035]^rippleavg(n) b I Vrippieavg(n—i)+b2Vrippie(n)+b2Vrippie (η—丄);
[0036]其中:
[0037]Vrippleavg(n)表示第η個直流偏置量；
[0038]Vrippleavg^1)表示第n-Ι個直流偏置量；
[0039]bl、b2為第二濾波運算參數。
[0040]優選地，采用如下離散化計算表達式得到紋波環電壓輸出信號V_plepi()Ut:
[0041 ] ^ripplep1ut(n) ^ripple(n) ^rippleavg(n);
[0042]其中，Vripplep1ut(n)表不第n個輸出的紋波環電壓輸出信號。
[0043]優選地，將紋波環電壓輸出信號VHpplepiwt疊加到輸出電壓基準Vset得到修正后的輸出電壓基準VMf的計算表達式為:
[0044]Vref = Vripplep1ut+Vset ；
[0045]以及，將修正后的輸出電壓基準Vref與采樣到的輸出電壓Vsample做差得到第二差值Verr的計算表達式為:
[0046]Verr = Vref-VsampleO
[0047]優選地，采用如下離散化計算表達式，并依據所述第二差值Vot進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率數字信號Vpiwt:
[0048]Vp1ut(n) = Vp1ut(^1) +c2Verr(n) +c3Verr(^1)；
[0049]其中:
[0050]c2, c3表示輸出電壓環數字離散化計算參數。
[0051]優選地，在計算得到原邊功率管的開關頻率之后，對計算出的開關頻率進行上下限幅處理，并將限幅處理后的開關頻率賦值給相應的PWM寄存器，以產生相應頻率的波形。
[0052]一種LLC變換器裝置，其包括:用作主控制的電壓環回路以及用作補償控制的紋波環回路，其中:
[0053]所述紋波環回路，用于對采樣到的輸出電壓進行第一數字濾波處理，將經所述第一數字濾波處理得到的輸出電壓平均值與輸出電壓采樣值做差得到第一差值，并對所述第一差值進行低通濾波和比例放大處理后得到紋波環調節電壓，以及在對所述紋波環調節電壓進行第二數字濾波處理之后得到直流偏置量，將所述紋波環調節電壓與該直流偏置量做差得到紋波環電壓輸出信號；
[0054]所述電壓環回路，用于將所述紋波環電壓輸出信號疊加至預設的輸出電壓基準，用于提高系統工頻段增益，以及將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率。
[0055]本發明提出的一種基于數字控制的LLC變換器的工頻紋波抑制方法，通過增加系統工頻倍頻段增益，提高了系統對工頻段的調節能力，從而達到了減小紋波和改善輸出電壓質量的有益效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0056]圖1為現有技術中LLC變換器的原理圖；
[0057]圖2為本發明實施例提供的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法的數字環路控制框圖；
[0058]圖3為本發明實施例中紋波環算法結構圖；
[0059]圖4為本發明實施例中計算LLC開關頻率子程序流程圖；
[0060]圖5為本發明實施例中更新PWM寄存器中斷子程序流程圖。
[0061]本發明目的的實現、功能特點及優異效果，下面將結合具體實施例以及附圖做進一步的說明。
【具體實施方式】
[0062]下面結合附圖和具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0063]參考圖2所示，本發明實施例提供的一種用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其中:在數字環路控制結構中，將電壓環作為主控制，并增加紋波環作為補償控制，其中:
[0064]所述紋波環:對采樣到的輸出電壓進行第一數字濾波處理，將經所述第一數字濾波處理得到的輸出電壓平均值與輸出電壓采樣值做差得到第一差值，并對所述第一差值進行低通濾波和比例放大處理后得到紋波環調節電壓，以及在對所述紋波環調節電壓進行第二數字濾波處理之后得到直流偏置量，將所述紋波環調節電壓與該直流偏置量做差得到紋波環電壓輸出信號；
[0065]所述電壓環:將所述紋波環電壓輸出信號疊加至預設的輸出電壓基準，用于提高系統工頻段增益，以及將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率。
[0066]繼續參考圖2，其中，Pv(S)是LLC變換器的輸出電壓對開關頻率的傳遞函數，對本領域的技術人員而言，該傳遞函數可以通過仿真或測試的方法得到其模型；H(s)是輸出電壓采樣電路傳遞函數；Filterl (s)是低通濾波電路傳遞函數，用于執行第一數字濾波處理，使帶有工頻紋波的輸出電壓采樣值經過該濾波函數后，成為不含有工頻分量的輸出電壓平均值；Gr(s)為紋波環控制器傳遞函數；Filter2(S)是對紋波環控制器輸出信號進行濾波的傳遞函數，用于執行第二數字濾波處理，得到紋波環控制信號中的直流偏置量；Ge (s)是LLC變換器的電壓環控制器,可以米用傳統的PI控制方式,用于將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI調節計算原邊功率管的開關頻率。
[0067]在本實施例中，數字環路控制的具體工作過程如下:
[0068]1、通過ADC模數轉換器將采樣到的輸出電壓的模擬量轉化為數字量，在某些實施例中，還可以通過ADC模數轉換器將采樣到的輸出電壓以及輸出電流的模擬量轉化為數字量。
[0069]2、將輸出電壓基準值與采樣到的輸出電壓做差，作為LLC變換器主控制環路一電壓環的輸入信號，經過PI控制調節，計算原邊功率管的開關頻率，并優選地，可以根據系統硬件參數，對計算出的開關頻率進行上下限幅處理，防止計算出的開關頻率超出硬件能夠承受的工作范圍。
[0070]3、在步驟2的基礎上，添加紋波環的補償控制方式，增加環路工頻段的增益，提高閉環系統對工頻電壓信號的抑制能力。其中，紋波環結構如圖3所示。
[0071]紋波環具體控制策略如下:
[0072]a、將采樣得到的輸出電壓Vsample進行數字濾波運算，消除工頻波動，得到輸出電壓平均值Vavg。在本實施例中，對Vsample的數字濾波運算傳遞函數為Filterl (s)，優選地，得到所述輸出電壓平均值Vavgta)的離散化計算表達式為:
[0073]Vavg(n) alVavg(n—I)+￡l2Vsampie(n)+￡L2Vsampie(n—I);
[0074]其中:
[0075]Vsample(n)表不第n次輸出電壓米樣值；
[0076]Vsample(^1)表不第n-Ι次輸出電壓米樣值；
[0077]Vavg(n)表示第η次得到的輸出電壓平均值；
[0078]Vavgilri)表示第n-Ι次得到的輸出電壓平均值；
[0079]al、a2為第一數字濾波運算參數。
[0080]b、將輸出電壓平均值Vavg與輸出電壓采樣值Vsample進行減法運算，獲得的第一差值，就是輸出電壓中的交流分量Vdelta(包括工頻紋波、各次諧波等)。
[0081]優選地，得到所述第一差值Vdelta(n)的離散化計算表達式為:
[0082]Vdelta(n) ^avg(n) ^sample(η) °
[0083]其中，Vdelta(n)表不第η次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的做差結果。
[0084]c、Vdelta作為紋波環控制器Gr (s)的輸入，經過環路計算，得到紋波環調節電壓V_ple，其中，紋波環控制器Gr (s)其主要執行低通濾波和比例放大處理。
[0085]優選地，得到紋波環調節電壓VHpple的離散化計算表達式為:
[0086]Vripple(n) = KlVripple(n_1)+K2Vdelta(n)+KSVdelta(^1)；
[0087]其中:
[0088]Vripple(n)表示紋波控制器第η次執行低通濾波和比例放大運算的結果值；
[0089]Vripple^1)表示紋波控制器第n-Ι次執行低通濾波和比例放大運算的結果值；
[0090]Vdeltafa)表不第η次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的第一差值；
[0091]Vdelta(^1)表不第n-Ι次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的第一差值；
[0092]Κ1、Κ2、Κ3為數字離散化后紋波環控制參數。
[0093]d、由得到的紋波環調節電壓VHpple，含有直流偏置，需對其進行濾除處理。處理方式為對紋波環調節電壓vHpple進行數字濾波運算，得到直流偏置量為vHppl_g。在本實施例中，對VHpple;的數字濾波運算傳遞函數為Filter2(s)。
[0094]優選地，得到所述直流偏置量Vhpp1mvs的離散化計算表達式為:
[0095]^rippleavg(n) b I Vrippieavg(n—i)+b2Vrippie(n)+b2Vrippie (η—丄);
[0096]其中:
[0097]Vrippleavg(n)表示第η個直流偏置量；
[0098]Vrippleavg^1)表示第n-Ι個直流偏置量；
[0099]bl、b2為第二濾波運算參數。
[0100]e、將紋波環控制器輸出的紋波環調節電壓Vhpp16與濾波后的直流偏置量VHppleavg進行減法運算，得到紋波環電壓輸出信號VHpplepi()Ut，從而達到濾除直流偏置的目的。
[0101]優選地，得到紋波環電壓輸出信號vHpplepi()Ut的離散化計算表達式為:
[01 02] Vripplep1ut(n) ^ripple(n) ^rippleavg(n);
[0103]其中，
Vripplep1ut (η)
表不第η個輸出的紋波環電壓輸出信號。
[0104]f、將紋波環輸出的紋波環電壓輸出信號VHpplepi()Ut疊加到輸出電壓基準Vset,用于提高系統工頻段增益。
[0105]優選地，將紋波環電壓輸出信號VHpplepiwt疊加到輸出電壓基準Vset得到修正后的輸出電壓基準VMf的計算表達式為:
[0106]Vref = Vrippl_out+Vset。
[0107]4、將上述步驟中計算出的輸出電壓基準Vref與采樣得到的輸出電壓Vsample計算得到第二差值其中，將修正后的輸出電壓基準VMf與采樣到的輸出電壓Vsample做差得到第二差值Vm的計算表達式為:
[0108]Verr = Vref-Vsample0
[0109]5、將誤差信號Vot作為電壓環調節器Ge (s)輸入，得到數字信號Vpi()Ut。電壓環控制器Ge (s)將對誤差信號進行合適的PI調節控制。
[0110]優選地，采用如下離散化計算表達式，并依據所述第二差值Vot進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率數字信號Vpiwt:
[01 11]Vp1ut(n)Vp1ut(η-1)+c2Verr(n)+c3Verr(n—I);
[0112]其中:
[0113]Ve?(n_D為第n-1次計算得到的第二差值；
[0114]Vp1utw為第η次電壓環控制器調節計算結果值；
[0115]Vp1ut^1,為第n-Ι次電壓環控制器調節計算結果值；
[0116]c2，c3表示輸出電壓環數字離散化計算參數。
[0117]計算開關頻率中斷子程序如圖4所示。
[0118]6、在計算得到原邊功率管的開關頻率之后，對計算出的開關頻率進行上下限幅處理，防止計算出的開關頻率超出硬件能夠承受的工作范圍。
[0119]7、將限幅處理后的開關頻率賦值給相應的PWM寄存器，以產生相應頻率的波形。
[0120]具體地，更新PWM寄存器中斷子程序的流程圖如圖5所示。
[0121]以上就是本控制方法實施的步驟，最終通過數字信號處理器，提高閉環系統對工頻段電壓的抑制能力，減小輸出工頻紋波。實際應用中，采用本發明，相對于現有技術，其輸出電壓工頻紋波得到很大改善，其幅值減小了 60%~70%。
[0122]相對應地，本發明實施例還提供了一種LLC變換器裝置，參考圖2所示，其包括:用作主控制的電壓環回路以及用作補償控制的紋波環回路，其中:
[0123]所述紋波環回路，用于對采樣到的輸出電壓作進行第一數字濾波處理，將經所述第一數字濾波處理得到的輸出電壓平均值與輸出電壓采樣值做差得到第一差值，并對所述第一差值進行低通濾波和比例放大處理后得到紋波環調節電壓，以及在對所述紋波環調節電壓進行第二數字濾波處理之后得到直流偏置量，將所述紋波環調節電壓與該直流偏置量做差得到紋波環電壓輸出信號；
[0124]所述電壓環回路，用于將所述紋波環電壓輸出信號疊加至預設的輸出電壓基準，用于提高系統工頻段增益，以及將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率。
[0125]對于所述LLC變換器裝置執行工頻紋波抑制的具體實現步驟請繼續參考上文，此處不再重述。
[0126]以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 將電壓環作為主控制，并增加紋波環作為補償控制，其中: 所述紋波環:對采樣到的輸出電壓進行第一數字濾波處理，將經所述第一數字濾波處理得到的輸出電壓平均值與輸出電壓采樣值做差得到第一差值，并對所述第一差值進行低通濾波和比例放大處理后得到紋波環調節電壓，以及在對所述紋波環調節電壓進行第二數字濾波處理之后得到直流偏置量，將所述紋波環調節電壓與該直流偏置量做差得到紋波環電壓輸出信號； 所述電壓環:將所述紋波環電壓輸出信號疊加至預設的輸出電壓基準，以用于提高系統工頻段增益，以及將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率。
2.如權利要求1所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 采用如下離散化計算表達式得到所述輸出電壓平均值Vavg(n):
^avg(η)Vavg(n-1)+Sl^VsamPie(n)+￡L2Vgampie(η—?); 其中:
Vsample (η)
表不第η次輸出電壓米樣值；
Vsample (η-1)
表不第η-l次輸出電壓米樣值； Vavg(n)表示第η次得到的輸出電壓平均值； Vavgta-D表示第η-l次得到的輸出電壓平均值； al、a2為第一數字濾波運算參數。
3.如權利要求2所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 采用如下離散化計算表達式得到所述第一差值Vdelta(n):
Vdelta(n) ^avg(n) ^sample (η) °
4.如權利要求3所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 采用如下離散化計算表達式得到紋波環調節電壓:
^ripple (n) Kl Vripp]_e (n—i)+K2Vdelta(n)+K3Vdelta(n-1); 其中: vripple(n)表示紋波控制器第η次執行低通濾波和比例放大運算的結果值； Vripple^1)表示紋波控制器第η-l次執行低通濾波和比例放大運算的結果值； Vdeita(n)表不第η次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的第一差值； Vdeit^n-D表不第η-l次輸出電壓平均值與輸出電壓米樣值的第一差值； Κ1、Κ2、Κ3為數字離散化后紋波環控制參數。
5.如權利要求4所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 采用如下離散化計算表達式得到所述直流偏置量Iippleavg:
Vrippleavg(n) b I Vrippleavg(n-1)+b2Vripple (n)+b2Vripple (η-1) ? 其中:
Vrippleavg(n)
表不第n個直流偏置量；
Vrippleavg (η-1)
表示第η-1個直流偏置量； bl、b2為第二濾波運算參數。
6.如權利要求5所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于:采用如下離散化計算表達式得到紋波環電壓輸出信號vHpplepiwt:
Vripplep1ut (n) ^ripple (n) ^rippleavg(η) ?
其中， Vripplep1ut (η)
表不第η個輸出的紋波環電壓輸出信號。
7.如權利要求6所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 將紋波環電壓輸出信號VHpplepi()Ut疊加到輸出電壓基準Vsrt得到修正后的輸出電壓基準Vref的計算表達式為:
Vref Vripplep1ut+Vset ? 以及，將修正后的輸出電壓基準Vref與采樣到的輸出電壓Vsample做差得到第二差值Vot的計算表達式為:
Verr Vref Vsample0
8.如權利要求7所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于: 采用如下離散化計算表達式，并依據所述第二差值Verr進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率數字信號Vpiwt:
^p1ut (n)Vp1ut (η-1)+c2Vgrr (n)+c3Vgrr (n—I); 其中: c2, c3表示輸出電壓環數字離散化計算參數。
9.如權利要求1或8所述的用于LLC變換器的工頻紋波抑制方法，其特征在于，在計算得到原邊功率管的開關頻率之后，對計算出的開關頻率進行上下限幅處理，并將限幅處理后的開關頻率賦值給相應的PWM寄存器，以產生相應頻率的波形。
10.一種LLC變換器裝置，其特征在于，包括:用作主控制的電壓環回路以及用作補償控制的紋波環回路，其中: 所述紋波環回路，用于對采樣到的輸出電壓進行第一數字濾波處理，將經所述第一數字濾波處理得到的輸出電壓平均值與輸出電壓采樣值做差得到第一差值，并對所述第一差值進行低通濾波和比例放大處理后得到紋波環調節電壓，以及在對所述紋波環調節電壓進行第二數字濾波處理之后得到直流偏置量，將所述紋波環調節電壓與該直流偏置量做差得到紋波環電壓輸出信號； 所述電壓環回路，用于將所述紋波環電壓輸出信號疊加至預設的輸出電壓基準，以用于提高系統工頻段增益，以及將修正后的輸出電壓基準與采樣到的輸出電壓做差得到第二差值，并依據該第二差值進行PI控制環路調節，計算原邊功率管的開關頻率。
【文檔編號】H02M1/14GK104079152SQ201410342524
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】馬春紅, 吳磊濤, 劉宇博 申請人:深圳威邁斯電源有限公司