CN113655318A - Llc谐振异常的检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种LLC谐振异常的检测方法及装置,检测装置包括:LLC谐振回路;支撑电容,通过母排电性连接于LLC谐振回路,支撑电容对电源进行支撑与滤波;电流传感器,电性连接于LLC谐振回路,以实时采集LLC谐振回路的谐振电流波形;检测单元,电性连接于电流传感器,检测单元对电流传感器采集的谐振电流波形进行判断,在出现谐振异常时,检测单元对谐振电流波形进行动态校正,在超过调整范围情况下执行保护。本发明通过动态调整死区进行调整,实现波形的校正。
Description
技术领域
本发明属于LLC谐振异常的检测领域,具体涉及一种LLC谐振异常的检测装置及方法。
背景技术
国内外轨道交通设备供应商陆续推出高频辅助变流平台,以满足整车对辅变***越来越高的功率密度需求,其轻量化、小型化、高效率、低噪音等优势越来越受市场欢迎。
高频辅助变流器的实现关键在于使用高频变压器替代工频变压器实现隔离变压,大功率辅变应用场合下开关频率在15-30kHz范围内。为了降低损耗实现器件的高频化,标准地铁大功率平台多使用LLC谐振技术,来实现开关器件的零电压开通(ZVS)与零电流关断(ZCS)的软开关效果。
然而,由于LLC谐振的实现依赖变压器漏感Lr,变压器励磁电感Lm,谐振电容Cr等参数准确度,尤其是大功率大电流的场合下,轻微的谐振失败或者异常很容易导致软开关失效,开关损耗急剧增加,进而导致器件过热损坏与变流器故障。其中,励磁电感Lm受加工误差与环境温度误差影响显著,励磁电感Lm随温度的增加而显著增加,会导致结电容充放电过程异常,影响软开关效果。漏感Lr与谐振电容Cr受加工误差、实际产品走线、容值衰减等因素影响显著,会影响谐振周期,导致谐振失败。
实时监测的谐振效果,并一定范围内调整死区与开关频率等,或在器件损坏之前提早发现谐振持续异常并执行保护,在大功率LLC变流场合尤为必要。目前,暂无有效进行大功率谐振波形检测的装置与方法,参数多为调试前期整定,不依赖波形进行实时调整。
发明内容
本申请实施例提供了一种LLC谐振异常的检测装置及方法,以至少解决没有大功率谐振波形检测方法的问题。
本发明提供了一种LLC谐振异常的检测方法,其中,包括:
LLC谐振回路;
支撑电容,通过母排电性连接于所述LLC谐振回路,所述支撑电容对电源进行支撑与滤波;
电流传感器,电性连接于所述LLC谐振回路,以实时采集所述LLC谐振回路的谐振电流波形;
检测单元,电性连接于所述电流传感器,所述检测单元对所述电流传感器采集的所述谐振电流波形进行判断,在出现谐振异常时,所述检测单元对所述谐振电流波形进行动态校正,在超过调整范围情况下执行保护。
上述检测装置,其中,还包括基板,所述LLC谐振回路包括:
全桥拓扑电路,设置于所述基板上;
漏感,电性连接于所述全桥拓扑电路,所述漏感包括功率器件变压器连接的线路漏感与高频变压器本身漏感;
谐振电容,电性连接于所述漏感,与所述漏感共同决定谐振周期;
高频变压器,用以进行隔离与电压变换。
上述检测装置,其中,所述全桥拓扑电路包括参与LLC谐振的IGBT元件,所述电流传感器布置于所述IGBT元件与所述母排之间,所述电流传感器电性连接于所述IGBT元件的输出点。
本发明还提供了一种LLC谐振异常的检测方法,其中,包括:
设定步骤:通过LLC谐振异常的检测装置的检测单元设定死区时间初始值和死区时间调整范围;
采样步骤:通过LLC谐振异常的检测装置的电流传感器根据设定采样频率在脉冲上升或者下降沿时间范围内采集谐振电流;
计算步骤:通过所述检测单元依次计算所述谐振电流的电流斜率和电流平均值;
判断步骤:通过所述检测单元判断所述IGBT元件是否处于ton范围内后输出判断结果,根据所述判断结果对所述电流斜率和所述电流平均值进行调整。
上述检测方法,其中,还包括:
执行保护步骤:通过所述检测单元对所述死区时间进行判断后输出第二判断结果,根据所述第二判断结果调整所述死区时间或执行器件保护。
上述检测方法,其中,所述计算步骤包括:
计算电流斜率步骤:根据电流斜率计算公式计算本周期斜率和上一周期斜率;
计算电流平均值步骤:根据电流平均值计算公式计算50个周期电流平均值。
上述检测方法,其中,所述判断步骤包括:
ton范围判断步骤:判断所述IGBT元件是否在ton范围内;
斜率判断步骤:若所述IGBT元件在所述ton范围内,则判断所述电流斜率是否存在变化;
第一调整步骤:若所述电流斜率存在变化,则对所述电流斜率和所述电流平均值进行调整。
上述检测方法,其中,所述判断步骤还包括:
toff范围判断步骤:若所述IGBT元件不在所述ton范围内,则判断所述IGBT原件是否在toff范围内:
电流平均值判断步骤:若所述IGBT元件在所述toff范围内,则判断所述所述电流平均值是否大于触发阈值;
第二调整步骤:若所述电流平均值大于所述触发阈值,在所述toff范围内对所述电流平均值和所述电流斜率进行调整。
上述检测方法,其中,所述斜率判断步骤中,根据上一周期的电流斜率和本周期的电流斜率判断所述电流斜率是否存在变化。
上述检测方法,其中,所述执行保护步骤包括:若所述死区时间没有到达设定的死区范围的最大值,则修改所述死区时间;若所述死区时间到达设定的所述死区范围的最大值,则执行器件执行保护。
本发明的有益效果在于:
1)电流传感器的位置,利于直接检测桥臂内电流变化情况,优于安装于变压器侧或输出侧等无法直接检测谐振电流尖峰的情况。
2)可以实时动态检测励磁电感参数变差等情况造成的谐振异常波形,避免了长时间谐振异常运行,最终导致器件过热损坏的情况。
3)并通过动态调整死区进行调整,实现波形的校正。
4)在超过调整范围,波形仍无法校正的情况下,提早执行封脉冲保护IGBT器件,避免器件周围温度来推定谐振失败的故障的滞后性,因此,本方案是一种快速检测谐振失败的检测方法。
5)通过FPGA执行检测、调整、保护的软件执行,软件执行周期达到50M以上,计算高速高效可靠。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
在附图中:
图1是本发明的LLC谐振异常的检测方法的流程图;
图2是本发明的分步骤S3的流程图;
图3是本发明的分步骤S4的流程图;
图4是本发明的算法软件流程图;
图5是本发明的谐振波形示意图;
图6是本发明的电路原理图;
图7是本发明的检测装置图;
图8是根据本发明实施例的电子设备的框架图;
其中
1、支撑电容;2、全桥拓扑电路;3、电流传感器;4、漏感;5、谐振电容;6、高频变压器;7、叠层母排。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
除非另作定义,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本发明的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本发明的保护范围之内。
在详细阐述本发明各个实施例之前,对本发明的核心发明思想予以概述,并通过下述若干实施例予以详细阐述。
实施例一:
请参照图1,图1是LLC谐振异常的检测方法的流程图。如图1所示,本发明的音频数据分析方法包括:
设定步骤S1:通过LLC谐振异常的检测装置的检测单元设定死区时间初始值和死区时间调整范围;
采样步骤S2:通过LLC谐振异常的检测装置的电流传感器根据设定采样频率在脉冲上升或者下降沿时间范围内采集谐振电流;
计算步骤S3:通过所述检测单元依次计算所述谐振电流的电流斜率和电流平均值;
判断步骤S4:通过所述检测单元判断所述IGBT元件是否处于ton范围内后输出判断结果,根据所述判断结果对所述电流斜率和所述电流平均值进行调整;
执行保护步骤S5:通过所述检测单元对所述死区时间进行判断后输出第二判断结果,根据所述第二判断结果调整所述死区时间或执行器件保护。
请参照图2,图2是计算步骤S3的流程图。如图2所示,所述计算步骤S3包括:
计算电流斜率步骤S31:根据电流斜率计算公式计算本周期斜率和上一周期斜率;
计算电流平均值步骤S32:根据电流平均值计算公式计算50个周期电流刷新平均值。
请参照图3,图3是判断步骤S4的流程图。如图3所示,所述判断步骤S4包括:
ton范围判断步骤S41:判断所述IGBT元件是否在ton范围内;
斜率判断步骤S42:若所述IGBT元件在所述ton范围内,则判断所述电流斜率是否存在变化;
第一调整步骤S43:若所述电流斜率存在变化,则对所述电流斜率和所述电流平均值进行调整;
toff范围判断步骤S44:若所述IGBT元件不在所述ton范围内,则判断所述IGBT原件是否在toff范围内:
电流平均值判断步骤S45:若所述IGBT元件在所述toff范围内,则判断所述所述电流平均值是否大于触发阈值;
第二调整步骤S46:若所述电流平均值大于所述触发阈值,在所述toff范围内对所述电流平均值和所述电流斜率进行调整。
其中,所述斜率判断步骤中,根据上一周期的电流斜率和本周期的电流斜率判断所述电流斜率是否存在变化。
其中,所述执行保护步骤包括:若所述死区时间没有到达设定的死区范围的最大值,则修改所述死区时间;若所述死区时间到达设定的所述死区范围的最大值,则执行器件执行保护。
具体地说,本发明设计一种基于标准地铁高频辅助变流器的大功率LLC谐振异常的检测方法与调整方法。配合检测电流传感器实时电流参与谐振的下管IGBT电流值,通过判断开通与关断时刻的后ton/toff时间内,如有超过判断阈值的电流尖峰或者斜率超幅变化,则判断谐振异常,不加修正会导致损耗增加与器件过热。通过调整死区时间与开关频率实现谐振一定范围的优化。策略为:1)当检测到开通或关断时刻后ton/toff内电流存在斜率正负变化,则开关频率不变,小步长延长死区时间以提供更长的结电容放电时间,直至电流斜率不再变化或超过调整范围,以实现良好的零电压开通ZVS与零电流关断ZCS;2)当检测到关断后toff电流平均值超过触发阈值,则死区时间不变,小步长减小开关频率,使谐振周期小于开关周期,直至平均值小于安全阈值或超过调整范围,以实现良好的零电流关断ZCS。
本发明实时检测判断谐振波形是否良好,在出现谐振异常时,通过动态调整开关频率与死区等控制参数实现谐振波形的动态校正;在超过调整范围情况下,及时执行保护,可以没有形成足够的热积累情况下保护IGBT,不至于损坏IGBT形成严重故障。
进一步,如图4所示本发明方法的具体步骤如下:
S1:给定死区初始值。按照参数正常情况下死区设定初始值。
S2:采样。FPGA采样频率50M,在脉冲上升或者下降沿(ton或toff)时间范围内,采集谐振电流值i1,i2…ik,i(k+1)。
S3:计算电流斜率变化,本周期斜率与上一周期斜率:
Kn=(i(k+1)-ik)/(2*10^(-8))
Kt=(ik-i(k-1))/(2*10^(-8))
S4:计算电流平均值,50个周期刷新平均值:
iave=(ik+i(k+1)+…+i(k+10))/(1*10^(-6))
S5:判断是否处于ton范围内,如果是则转到S6,否则转到S7;
S6:判断斜率变化。当(Kn>0)且(Kt<0),或者(Kn<0)且(Kt>0),即存在斜率变化,如果斜率变化则转到S9,否则转到S2;
S7:判断是否处于toff范围内,如果是则转到S8,否则转到S2;
S8:判断是否iave>触发阈值,如果是则转到S9,否则转到S2;
S9:判断是否实现波形校正。是否toff范围内开始调整后,实现iave<安全阈值或ton范围内斜率不再变化。如果否则转到S10,如果是转则到S2;
S10:判断是否达到死区调整上限,如果否则转到S11,如果是转则到S12;
S11:按照步长0.01us增加死区时间。增加结电容放电时间,实现校正异常谐振波形的目的。
S12:执行保护。在死区调整上限仍未完成波形校正的情况下,则执行器件保护,避免热量积累再执行保护的滞后性。
S13:完成S11或S12执行后,转到S2,执行下一周期的检测、校正与保护程序。
再进一步,本发明的原理如图5所示,具体如下:
正常的谐振波形,如图5(a)所示。当开通时间范围ton时间内,电压Vce1降低到零后谐振电流Ic1产生并持续增加;当关断时间范围toff时间内,电压Vce1随着IGBT的关断而升高,关断电流为谐振电流平台,关断电流较小。可实现ZVS与ZCS,开关损耗较低。
当励磁电感Lm等参数出现较大变化,如随着变压器温度升高磁导率也增大,导致励磁电感Lm分压增大,上管IGBT的结电容在死区时间内放电未完成,上管IGBT开通了,结电容在ton时间内瞬间放电,Ic2产生一个电流尖,如图5(b)所示,且结电容电压快速降低到零,造成较大的开通损耗;同理下管IGBT的结电容在死区时间内放电未完成,Ic2在toff时间内产生另外一个电流尖,造成较大的关断损耗。通过延长死区时间,每次步进0.01us,并通过检测电流尖1(通过ton内有斜率变化来判定)是否消除,电流尖2(toff内是否有平均值大于触发阈值来判定)是否消除,直至电流尖消除或者死区增加到最大调整范围。
实施例二:
本发明还提供了一种LLC谐振异常的检测装置,包括:
LLC谐振回路;
支撑电容,通过母排电性连接于所述LLC谐振回路,所述支撑电容对电源进行支撑与滤波;
电流传感器,电性连接于所述LLC谐振回路,以实时采集所述LLC谐振回路的谐振电流波形;
检测单元,电性连接于所述电流传感器,所述检测单元对所述电流传感器采集的所述谐振电流波形进行判断,在出现谐振异常时,所述检测单元对所述谐振电流波形进行动态校正,在超过调整范围情况下执行保护。
其中,还包括基板,所述LLC谐振回路包括:
全桥拓扑电路,设置于所述基板上;
漏感,电性连接于所述全桥拓扑电路,所述漏感包括功率器件变压器连接的线路漏感与高频变压器本身漏感;
谐振电容,电性连接于所述漏感,与所述漏感共同决定谐振周期;
高频变压器,用以进行隔离与电压变换。
其中,所述全桥拓扑电路包括参与LLC谐振的IGBT元件,所述电流传感器布置于所述IGBT元件与所述母排之间,所述电流传感器电性连接于所述IGBT元件的输出点。
具体地说,本专利提供基于标准地铁高频辅助变流器的大功率LLC谐振异常的检测方法与调整方法,电路原理如图6,检测装置示意图如图7。其中包括各单元与作用描述如下:
支撑电容1。起到对电源的支撑与滤波的作用,采用多只并联的方式。
全桥拓扑电路2。包括参与LLC谐振的IGBT,H桥全桥拓扑,放置在铝散热基板上进行散热。
电流传感器3。在电路上位于IGBT的输出点,功率模块结构上布置该电流传感器位于IGBT与相应母排之间的加高铜柱位置,可实时采集谐振电流波形。
漏感4。包括功率器件变压器连接的线路漏感与高频变压器本身漏感的总和,参与LLC谐振。
谐振电容5。参与LLC谐振的电容。与漏感共同决定谐振周期。
高频变压器6。包含励磁电感Lm,参与谐振,变压器起到隔离与电压变换的作用。
叠层母排7。连接支撑电容1与IGBT,有助于减小线路杂散电感。
进一步,各单元之间的关系与工作原理如下:
支撑电容1通过底层母排7与全桥拓扑电路2相连,特别地在底层母排7与全桥拓扑电路2的IGBT之前设置电流传感器3,如图7,构成谐振电流检测装置,实时检测IGBT谐振电流波形特。全桥拓扑电路2与漏感4相连,漏感4包括连接线缆与变压器的寄生漏感,再与谐振电容5相连,再与高频变压器6相连,构成LLC谐振回路。
实施例三:
结合图8所示,本实施例揭示了一种电子设备的一种具体实施方式。电子设备可以包括处理器81以及存储有计算机程序指令的存储器82。
具体地,上述处理器81可以包括中央处理器(CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
其中,存储器82可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器82可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(SolidState Drive,简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal SerialBus,简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器82可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器82可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中,存储器82是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中,存储器82包括只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)和随机存取存储器(RandomAccess Memory,简称为RAM)。在合适的情况下,该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory,简称为PROM)、可擦除PROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory,简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,简称为EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable Read-OnlyMemory,简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,该RAM可以是静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory,简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,简称为DRAM),其中,DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory,简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(Extended Date Out Dynamic RandomAccess Memory,简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory,简称SDRAM)等。
存储器82可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件,以及处理器81所执行的可能的计算机程序指令。
处理器81通过读取并执行存储器82中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的任意一种LLC谐振异常的检测方法。
在其中一些实施例中,电子设备还可包括通信接口83和总线80。其中,如图8所示,处理器81、存储器82、通信接口83通过总线80连接并完成相互间的通信。
通信接口83用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信端口83还可以实现与其他部件例如:外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。
总线80包括硬件、软件或两者,将电子设备的部件彼此耦接在一起。总线80包括但不限于以下至少之一:数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)、控制总线(ControlBus)、扩展总线(Expansion Bus)、局部总线(Local Bus)。举例来说而非限制,总线80可包括图形加速接口(Accelerated Graphics Port,简称为AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry Standard Architecture,简称为EISA)总线、前端总线(FrontSide Bus,简称为FSB)、超传输(Hyper Transport,简称为HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、无线带宽(InfiniBand)互连、低引脚数(Low Pin Count,简称为LPC)总线、存储器总线、微信道架构(Micro ChannelArchitecture,简称为MCA)总线、***组件互连(Peripheral Component Interconnect,简称为PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial AdvancedTechnology Attachment,简称为SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video ElectronicsStandards Association Local Bus,简称为VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线80可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线,但本申请考虑任何合适的总线或互连。
该电子设备可以基于LLC谐振异常的检测,从而实现结合图1-图3描述的方法。
另外,结合上述实施例中LLC谐振异常的检测方法,本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种LLC谐振异常的检测方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
综上所述,基于本发明的有益效果在于,本方案设计了的电流检测装置,安装与母排与IGBT之间,可以直接检测桥臂内电流;本发明通过检测每个周期的开通与关断时间范围内电流波形的斜率变化与电流平均值大小,判断谐振波形随励磁电感变化产生的异常;本发明通过死区时间一定范围内的调整,动态消除谐振波形的异常;本发明谐振波形持续无法校正,提早执行封脉冲保护IGBT器件,避免IGBT热积累损坏;本发明通过FPGA执行检测、调整、保护的软件执行,软件执行周期达到50M以上,高速高效执行。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种LLC谐振异常的检测装置,其特征在于,包括:
LLC谐振回路;
支撑电容,通过母排电性连接于所述LLC谐振回路,所述支撑电容对电源进行支撑与滤波;
电流传感器,电性连接于所述LLC谐振回路,以实时采集所述LLC谐振回路的谐振电流波形;
检测单元,电性连接于所述电流传感器,所述检测单元对所述电流传感器采集的所述谐振电流波形进行判断,在出现谐振异常时,所述检测单元对所述谐振电流波形进行动态校正,在超过调整范围情况下执行保护。
2.如权利要求1所述的检测装置,其特征在于,还包括基板,所述LLC谐振回路包括:
全桥拓扑电路,设置于所述基板上;
漏感,电性连接于所述全桥拓扑电路,所述漏感包括功率器件变压器连接的线路漏感与高频变压器本身漏感;
谐振电容,电性连接于所述漏感,与所述漏感共同决定谐振周期;
高频变压器,用以进行隔离与电压变换。
3.如权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述全桥拓扑电路包括参与LLC谐振的IGBT元件,所述电流传感器布置于所述IGBT元件与所述母排之间,所述电流传感器电性连接于所述IGBT元件的输出点。
4.一种LLC谐振异常的检测方法,其特征在于,包括:
设定步骤:通过LLC谐振异常的检测装置的检测单元设定死区时间初始值和死区时间调整范围;
采样步骤:通过LLC谐振异常的检测装置的电流传感器根据设定采样频率在脉冲上升或者下降沿时间范围内采集谐振电流;
计算步骤:通过所述检测单元依次计算所述谐振电流的电流斜率和电流平均值;
判断步骤:通过所述检测单元判断所述IGBT元件是否处于ton范围内后输出判断结果,根据所述判断结果对所述电流斜率和所述电流平均值进行调整。
5.如权利要求4所述的检测方法,其特征在于,还包括:
执行保护步骤:通过所述检测单元对所述死区时间进行判断后输出第二判断结果,根据所述第二判断结果调整所述死区时间或执行器件保护。
6.如权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述计算步骤包括:
计算电流斜率步骤:根据电流斜率计算公式计算本周期斜率和上一周期斜率;
计算电流平均值步骤:根据电流平均值计算公式计算50个周期电流平均值。
7.如权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述判断步骤包括:
ton范围判断步骤:判断所述IGBT元件是否在ton范围内;
斜率判断步骤:若所述IGBT元件在所述ton范围内,则判断所述电流斜率是否存在变化;
第一调整步骤:若所述电流斜率存在变化,则对所述电流斜率和所述电流平均值进行调整。
8.如权利要求7所述的检测方法,其特征在于,所述判断步骤还包括:
toff范围判断步骤:若所述IGBT元件不在所述ton范围内,则判断所述IGBT原件是否在toff范围内:
电流平均值判断步骤:若所述IGBT元件在所述toff范围内,则判断所述所述电流平均值是否大于触发阈值;
第二调整步骤:若所述电流平均值大于所述触发阈值,在所述toff范围内对所述电流平均值和所述电流斜率进行调整。
9.如权利要求7所述的检测方法,其特征在于,所述斜率判断步骤中,根据上一周期的电流斜率和本周期的电流斜率判断所述电流斜率是否存在变化。
10.如权利要求5所述的检测方法,其特征在于,所述执行保护步骤包括:若所述死区时间没有到达设定的死区范围的最大值,则修改所述死区时间;若所述死区时间到达设定的所述死区范围的最大值,则执行器件执行保护。
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