CN109546846B - 谐振变换器的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种谐振变换器的控制方法和装置。其中,该方法包括:获取谐振变换器的输入电压和输出电压;获取谐振变换器的线性化模型,其中,线性化模型用于表示输出电压、输出电压和输出电压的调制电压之间的线性关系;依据线性化模型,根据输出电压和输出电压确定调制电压;控制谐振变换器输出调制电压。本发明解决了无法对谐振变换器进行线性化控制的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及控制领域,具体而言,涉及一种谐振变换器的控制方法和装置。
背景技术
谐振变换器等效电路是一个简单的二阶模型,由于其开关频率与整流器电压之间的非线性函数关系,因此,无法使用传统的PI控制器无法对谐振变换器进行线性化控制。
针对上述无法对谐振变换器进行线性化控制的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种谐振变换器的控制方法和装置,以至少解决无法对谐振变换器进行线性化控制的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种谐振变换器的控制方法,包括:获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;获取所述谐振变换器的线性化模型,其中,所述线性化模型用于表示所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系;依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;控制所述谐振变换器输出所述调制电压。
进一步地,获取所述谐振变换器的线性化模型包括:获取第一线性化模型,其中,所述第一线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和谐振电流之间的线性关系;获取第二线性化模型,其中,所述第二线性化模型用于表示所述输出电压、所述谐振电流和所述调制电压之间的线性关系。
进一步地,依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压,控制所述谐振变换器包括:依据所述第一线性化模型,根据所述输出电压和所述输入电压,确定所述谐振电流;依据所述第二线性化模型,根据所述谐振电流和所述输出电压,确定所述调制电压。
进一步地,控制所述谐振变换器输出所述调节电包括:控制所述谐振变换器的开关频率,使所述谐振变换器输出所述调制电压。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种谐振变换器的控制装置,包括:第一获取单元,用于获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;第二获取单元,用于获取所述谐振变换器的线性化模型,其中,所述线性化模型用于表示所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系;确定单元,用于依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;控制单元,用于控制所述谐振变换器输出所述调制电压。
进一步地,所述第二获取单元包括:第一获取模块,用于获取第一线性化模型,其中,所述第一线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和谐振电流之间的线性关系;第二获取模块,用于获取第二线性化模型,其中,所述第二线性化模型用于表示所述输出电压、所述谐振电流和所述调制电压之间的线性关系。
进一步地,所述确定单元包括:第一确定模块,用于依据所述第一线性化模型,根据所述输出电压和所述输入电压,确定所述谐振电流;第二确定模块,用于依据所述第二线性化模型,根据所述谐振电流和所述输出电压,确定所述调制电压。
进一步地,所述控制单元包括:控制模块,用于控制所述谐振变换器的开关频率,使所述谐振变换器输出所述调制电压。
在本发明实施例中,预先设置谐振变换器的线性化模型,通过线性化模型确定谐振变换器的所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系,在对谐振变换器进行控制的过程中,获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;控制所述谐振变换器输出所述调制电压,从而实现了对谐振变换器进行线性化控制的技术效果,进而解决了无法对谐振变换器进行线性化控制的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的谐振变换器的控制方法;
图2是根据本发明实施例的一种谐振变换器的闭环控制结构的示意图;
图3是根据本发明实施例的一种谐振变换器的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例,提供了一种谐振变换器的控制方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的谐振变换器的控制方法,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;
步骤S104,获取所述谐振变换器的线性化模型,其中,所述线性化模型用于表示所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系;
步骤S106,依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;
步骤S108,控制所述谐振变换器输出所述调制电压。
在本发明实施例中,预先设置谐振变换器的线性化模型,通过线性化模型确定谐振变换器的所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系,在对谐振变换器进行控制的过程中,获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;控制所述谐振变换器输出所述调制电压,从而实现了对谐振变换器进行线性化控制的技术效果,进而解决了无法对谐振变换器进行线性化控制的技术问题。
作为一种可选的实施例,获取所述谐振变换器的线性化模型包括:获取第一线性化模型,其中,所述第一线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和谐振电流之间的线性关系;获取第二线性化模型,其中,所述第二线性化模型用于表示所述输出电压、所述谐振电流和所述调制电压之间的线性关系。
作为一种可选的实施例,依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压,控制所述谐振变换器包括:依据所述第一线性化模型,根据所述输出电压和所述输入电压,确定所述谐振电流;依据所述第二线性化模型,根据所述谐振电流和所述输出电压,确定所述调制电压。
作为一种可选的实施例,控制所述谐振变换器输出所述调节电包括:控制所述谐振变换器的开关频率,使所述谐振变换器输出所述调制电压。
本发明还提供了一种优选实施例,该优选实施例提供了一种谐振变换器线性化反馈控制方法。
本发明提供的技术方案,针对该线性化模型,设计线性控制器,可以得到良好的静动态特性,抑制低频纹波,以延长电池的使用寿命。
可选地,谐振变压器可以设计为一个电压源,调制量为输出电压,输出电压又作为控制器的反馈。
图2是根据本发明实施例的一种谐振变换器的闭环控制结构的示意图,如图2所示,使用谐振变换器的谐振电流iBr的均方根值,作为PI控制器的内循环的反馈量。
可选地,PI控制器的外循环用于调节输出电压,使用谐振变换器的输出电压作为外循环的反馈量,调节谐振变换器的输出电压vo,使谐振变换器输出调制电压。
根据本发明实施例,还提供了一种谐振变换器的控制装置实施例,需要说明的是,该谐振变换器的控制装置可以用于执行本发明实施例中的谐振变换器的控制方法,本发明实施例中的谐振变换器的控制方法可以在该谐振变换器的控制装置中执行。
图3是根据本发明实施例的一种谐振变换器的控制装置的示意图,如图3所示,该装置可以包括:第一获取单元31,用于获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;第二获取单元33,用于获取所述谐振变换器的线性化模型,其中,所述线性化模型用于表示所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系;确定单元35,用于依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;控制单元37,用于控制所述谐振变换器输出所述调制电压。
需要说明的是,该实施例中的第一获取单元31可以用于执行本申请实施例中的步骤S102,该实施例中的第二获取单元33可以用于执行本申请实施例中的步骤S104,该实施例中的确定单元35,可以用于执行本申请实施例中的步骤S106,该实施例中的控制单元37可以用于执行本申请实施例中的步骤S108。上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。
在本发明实施例中,预先设置谐振变换器的线性化模型,通过线性化模型确定谐振变换器的所述输出电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系,在对谐振变换器进行控制的过程中,获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;依据所述线性化模型,根据所述输出电压和所述输出电压确定所述调制电压;控制所述谐振变换器输出所述调制电压,从而实现了对谐振变换器进行线性化控制的技术效果,进而解决了无法对谐振变换器进行线性化控制的技术问题。
作为一种可选的实施例,所述第二获取单元包括:第一获取模块,用于获取第一线性化模型,其中,所述第一线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和谐振电流之间的线性关系;第二获取模块,用于获取第二线性化模型,其中,所述第二线性化模型用于表示所述输出电压、所述谐振电流和所述调制电压之间的线性关系。
作为一种可选的实施例,所述确定单元包括:第一确定模块,用于依据所述第一线性化模型,根据所述输出电压和所述输入电压,确定所述谐振电流;第二确定模块,用于依据所述第二线性化模型,根据所述谐振电流和所述输出电压,确定所述调制电压。
作为一种可选的实施例,所述控制单元包括:控制模块,用于控制所述谐振变换器的开关频率,使所述谐振变换器输出所述调制电压。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
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,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种谐振变换器的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;
获取所述谐振变换器的线性化模型,其中,所述线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系;
依据所述线性化模型,根据所述输入电压和所述输出电压确定所述调制电压;
控制所述谐振变换器输出所述调制电压;
其中,获取所述谐振变换器的线性化模型包括:
获取第一线性化模型,其中,所述第一线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和谐振电流之间的线性关系;
获取第二线性化模型,其中,所述第二线性化模型用于表示所述输出电压、所述谐振电流和所述调制电压之间的线性关系;
其中,所述第一线性化模型为:LiBr=vrn-vo;
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,依据所述线性化模型,根据所述输入电压和所述输出电压确定所述调制电压包括:
依据所述第一线性化模型,根据所述输出电压和所述输入电压,确定所述谐振电流;
依据所述第二线性化模型,根据所述谐振电流和所述输出电压,确定所述调制电压。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述谐振变换器输出所述调制电压包括:
控制所述谐振变换器的开关频率,使所述谐振变换器输出所述调制电压。
4.一种谐振变换器的控制装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取所述谐振变换器的输入电压和输出电压;
第二获取单元,用于获取所述谐振变换器的线性化模型,其中,所述线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和所述输出电压的调制电压之间的线性关系;
确定单元,用于依据所述线性化模型,根据所述输入电压和所述输出电压确定所述调制电压;
控制单元,用于控制所述谐振变换器输出所述调制电压;
其中,所述第二获取单元包括:
第一获取模块,用于获取第一线性化模型,其中,所述第一线性化模型用于表示所述输入电压、所述输出电压和谐振电流之间的线性关系;
第二获取模块,用于获取第二线性化模型,其中,所述第二线性化模型用于表示所述输出电压、所述谐振电流和所述调制电压之间的线性关系;
其中,所述第一线性化模型为:LiBr=vrn-vo;
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述确定单元包括:
第一确定模块,用于依据所述第一线性化模型,根据所述输出电压和所述输入电压,确定所述谐振电流;
第二确定模块,用于依据所述第二线性化模型,根据所述谐振电流和所述输出电压,确定所述调制电压。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述控制单元包括:
控制模块,用于控制所述谐振变换器的开关频率,使所述谐振变换器输出所述调制电压。
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