调节变换器的方法和装置与流程

本公开的实施例涉及电力电子，并且更具体地涉及用于调节变换器的方法和装置。

背景技术：

1、在诸如无线充电器的整流器中，需要配备功率因数校正(power factorcorrection，pfc)模块，来满足一定的行业标准。在整流器中，功率因数校正模块的输出是直流/直流转换器的输入。由于功率因数校正模块确保输入电流相位跟踪输入电压，所以功率因数校正模块的输出电压(即直流/直流转换器的输入电压)会产生一个频率为输入线路频率的两倍的正弦纹波。

2、由于纹波的电压受功率因数校正模块的输出电容和输出功率的影响，因此，在某些设计中，为了满足直流/直流转换器输出纹波的要求，可以配置较大的控制环路带宽来获得较大的低频增益，从而抑制输出的纹波。然而，在某些情况下，这种通过提高控制环路带宽来获得较大的低频增益的方法并不能奏效或者实现。例如，随着整流器模块的尺寸需要越做越小，因此需要很高功率密度，在这种情况下，功率因数校正模块输出的总线电容通常非常小，这增加了纹波的幅度。即使带宽很大，结果也可能不尽如人意，无法满足直流/直流转换器的输出要求)。再如，在无线充电模块的整流器中，几乎不可能实现快速闭环控制。因此，无法有效地实现抑制纹波的效果。或者，在有些整流器具有特定工作条件导致其环路带宽也不能太大。因此，为确保功率因数校正模块的功能，同时抑制整流器的输出工频纹波，通常需要对这些转换器进行额外的设计，这会使系统更加复杂，且带来成本的提升。

3、因此，亟需一种简单的电路，能够以较低的成本来有效地消除或大幅降低由功率因数校正模块引起的输出工频纹波。

技术实现思路

1、基于上述问题，根据本公开内容的示例实施方式，提供了一种用于变换器的控制方法以及变换器系统。

2、在本公开内容的第一方面中，提供了一种调节变换器的方法。该方法包括：从该变换器的输入电压中，提取处于第一频段的纹波电压，该纹波电压与该输入电压中的纹波分量相关联；以及至少基于该纹波电压，调节该变换器的参数，以减小该变换器的输出中处于第一频段的纹波分量。

3、根据本公开的实施例，通过从变换器的输入电压中精确地提取出纹波电压，并且在调节参数时加以考虑，利用前馈控制的方式来最大程度地减小或消除该变换器的输出中处于第一频段的纹波分量。

4、在本公开的某些实施例中，提取该纹波电压包括：经由平均值滤波器，确定与该输入电压的平均值相关联的平均电压值；经由分压电阻，确定与该输入电压的瞬时值相关联的瞬时电压值；以及经由耦接至该平均值滤波器和该分压电阻的放大器，基于该平均电压值和该瞬时电压值的差值，来提取该纹波电压。

5、在本公开的某些实施例中，提取该纹波电压包括：经由准峰值滤波器，确定与该输入电压的准峰值相关联的准峰电压值；经由分压电阻，确定与该输入电压的瞬时值相关联的瞬时电压值；以及经由耦接至该准峰值滤波器和该分压电阻的放大器，基于该准峰电压值和该瞬时值的差值，来提取该纹波电压。

6、在本公开的某些实施例中，该方法还包括：经由耦接至该放大器的隔离模块，响应于该变换器的控制模块位于该变换器的副边，与该控制模块进行隔离。

7、在本公开的某些实施例中，该方法还包括：经由耦接至该隔离模块的增益变换器，对该差值缩放。

8、在本公开的某些实施例中，该平均值滤波器包括并联设置的电阻器和电容器。

9、在本公开的某些实施例中，该准峰值滤波器包括无源滤波器或有源滤波器。

10、在本公开的某些实施例中，该准峰值滤波器包括：第一电容，其具有第一端和第二端，其中该第一端耦接至参考端；以及二极管，其具有第一端和第二端，该二极管的该第一端耦接至该第一电容的该第二端，该二极管的该第二端经由第二电容耦接至该参考端。

11、在本公开的某些实施例中，调节该变换器的参数包括：基于该纹波电压的幅值，调节该变换器的脉冲宽度、频率和移相角中的一项或多项。

12、在本公开的某些实施例中，该变换器是无线充电器中的变换器。

13、在本公开内容的第一方面中，提供了一种调节变换器的装置。该装置包括：纹波提取模块，被配置成从该变换器的输入电压中，提取处于第一频段的纹波电压，该纹波电压与该输入电压中的纹波分量相关联；以及参数调节模块，被配置成至少基于该纹波电压，调节该变换器的参数，以减小该变换器的输出中处于第一频段的纹波分量。

14、在本公开的某些实施例中，该装置还包括：平均值滤波器，被配置成确定与该输入电压的平均值相关联的平均电压值；分压电阻，被配置成与确定该输入电压的瞬时值相关联的瞬时电压值；以及放大器，耦接至该平均值滤波器和该分压电阻，并且被配置成基于该平均电压值和该瞬时电压值的差值，来提取该纹波电压。

15、在本公开的某些实施例中，该装置还包括：准峰值滤波器，被配置成确定与该输入电压的准峰值相关联的准峰电压值；分压电阻，被配置成确定与该输入电压的瞬时值相关联的瞬时电压值；以及放大器，耦接至该准峰值滤波器和该分压电阻，并且被配置成基于该准峰电压值和该瞬时电压值的差值，来提取该纹波电压。

16、在本公开的某些实施例中，该装置还包括：隔离模块，耦接至该放大器，并且被配置成响应于该变换器的控制模块位于该变换器的副边，与该控制模块进行隔离。

17、在本公开的某些实施例中，该装置还包括：增益变换器，耦接至该隔离模块，并且被配置成对该差值缩放。

18、在本公开的某些实施例中，该平均值滤波器包括并联设置的电阻器和电容器。

19、在本公开的某些实施例中，该准峰值滤波器包括无源滤波器或有源滤波器。

20、在本公开的某些实施例中，该准峰值滤波器包括：第一电容，其具有第一端和第二端，其中该第一端耦接至参考端；以及二极管，其具有第一端和第二端，该二极管的该第一端耦接至该第一电容的该第二端，该二极管的该第二端经由第二电容耦接至该参考端。

21、在本公开的某些实施例中，该参数调节模块被配置成：基于该纹波电压的幅值，调节该变换器的脉冲宽度、频率和移相角中的一项或多项。

22、在本公开的某些实施例中，该变换器是无线充电器中的变换器。

23、应当理解，技术实现要素：部分中所描述的内容并非旨在限定本公开内容的实施方式的关键或重要特征，亦非用于限制本公开内容的范围。本公开内容的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种调节变换器的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中提取所述纹波电压包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中提取所述纹波电压包括：

4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述平均值滤波器包括并联设置的电阻器和电容器。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述准峰值滤波器包括无源滤波器或有源滤波器。

8.根据权利要求3所述的方法，其中所述准峰值滤波器包括：

9.根据权利要求1-3、5和8中任一项所述的方法，其中调节所述变换器的参数包括：

10.根据权利要求1-3、5和8中任一项所述的方法，其中所述变换器是无线充电器中的变换器。

11.一种调节变换器的装置，包括：

12.根据权利要求11所述的装置，还包括：

13.根据权利要求11所述的装置，还包括：

14.根据权利要求12或13所述的装置，还包括：

15.根据权利要求14所述的装置，还包括：

16.根据权利要求12所述的装置，其中所述平均值滤波器包括并联设置的电阻器和电容器。

17.根据权利要求13所述的装置，其中所述准峰值滤波器包括无源滤波器或有源滤波器。

18.根据权利要求13所述的装置，其中所述准峰值滤波器包括：

19.根据权利要求11-13、15和18中任一项所述的装置，其中所述参数调节模块被配置成：

20.根据权利要求11-13、15和18中任一项所述的装置，其中所述变换器是无线充电器中的变换器。

技术总结本公开的实施例提供了调节变换器的方法和装置。该方法包括：从所述变换器的输入电压中，提取处于第一频段的纹波电压，该纹波电压与该输入电压中的纹波分量相关联；以及至少基于所述纹波电压，调节所述变换器的参数，以减小所述变换器的输出中处于所述第一频段的纹波分量。本公开的方案可以以较高的精度提取出纹波电压，并且以成本较低的方式降低甚至消除该变换器输出的该频率的纹波分量。技术研发人员：于启学,周立身,孙勤受保护的技术使用者：ABB瑞士股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25