具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

在相关技术中，在空载或轻载时，LLC一般采用间歇模式(Burst)控制方法控制电源间歇性地给负载供电，当控制周期较长时，Burst周期相应的也较长，导致输出电压纹波较大。因此，当控制频率受限时，直流变换器的输出电压纹波会较大，甚至无法满足设计的要求。

本发明实施例提供一种直流变换器的控制方法及直流变换器，以减小直流变换器的输出电压纹波。

本发明实施例提供一种直流变换器的控制方法，该直流变换器包括开关电路、采样电路以及控制器，采样电路与直流变换器的输出端以及控制器连接，用以采集输出端的输出信号并发送至控制器，控制器与开关电路连接，用于根据输出信号生成驱动信号，进而驱动开关电路中的开关器件进行动作。如图3所示，直流变换器的控制方法包括以下步骤：

步骤S402，根据输出参考信号和输出信号获取Burst周期的占空比D1。

步骤S404，根据Burst周期的占空比D1、第一预设值Tset和开关器件的开关周期Ts获取第一开关次数Non1和驱动使能时间Ton2。

步骤S406，根据驱动使能时间Ton2和Burst周期的占空比D1获取Burst周期值Tburst1。

步骤S408，根据Burst周期值Tburst1、第一开关次数Non1和开关周期Ts生成驱动信号。

本发明实施例中的轻载间歇控制方法适用于调频控制拓扑，如全桥LLC或半桥LLC，可以减小输出电压纹波。具体地，通过预先设置第一预设值，对输出进行闭环控制，调节Burst周期内驱动使能时间的占空比，以此获取Burst周期值并最终生成开关元件驱动信号。按照该方法获取的Burst周期值的大小不受控制周期的限制，从而可以使输出电压纹波满足负载要求。

具体地，LLC工作于Burst模式时，在每个控制周期，数字控制系统可以根据第一预设值Tset、输出信号的参考值和输出信号的测量值、脉冲使能期间开关周期Ts，得到Burst周期值Tburst1和驱动使能时间Ton2，用以生成开关元件的驱动信号。

在本发明实施例中，开关电路包括原边电路，原边电路包括两两串联后并联的四个开关器件SW1至SW4，控制器输出的驱动信号用于控制四个开关器件的导通和关断。开关器件可以为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、氮化镓GaN或者碳化硅SiC功率器件，且并不局限于此。在驱动使能期间，开关器件均具有一相同的开关周期Ts。

在本发明实施例中，输出信号可以但不限于为输出电压信号、输出电流信号或输出功率信号。

在本实施例中，第一预设值可以根据纹波因数、直流变换器的输出电流、直流变换器的输出电压、直流变换器的输出功率、负载占空比以及Burst周期的占空比中的一个或多个参数进行设定。具体地，第一预设值Tset可根据以下方法但不限于以下方法选取。

在一个实施例中，第一预设值Tset可设定为一固定的常数，使得满足各种负载条件下输出纹波的要求。

在另一个实施例中，第一预设值Tset可根据当前负载输出功率、输出电流或负载占空比，又或者Burst周期的占空比等参数中的一个或多个进行设定，以达到不同负载下的较优效果。

在步骤S402中，根据输出信号的指令值(输出参考信号)和输出信号的测量反馈值(输出信号)，得到Burst周期的占空比D1，D1为Burst周期内驱动使能时间与Burst周期值的比值。具体的，将输出参考信号与输出信号做差得到输出误差信号，再将该输出误差信号传送至一输出控制器，由该输出控制器输出Burst周期的占空比D1。

在步骤S404中，根据Burst周期的占空比D1和第一预设值Tset获取第一时间Ton1。

在一个实施例中，可以由第一预设值Tset和Burst周期的占空比D1相乘后的乘积作为第一时间Ton1。

之后，根据第一时间Ton1和开关周期Ts获取第一时间Ton1内包含的第二开关次数Non2，进一步地，对第二开关次数Non2进行取整，得到第一开关次数Non1。

这里，取整方式可以为向上取整、四舍五入取整或者向下取整。

之后，根据第一开关次数Non1和开关周期Ts获取驱动使能时间Ton2。具体地，由开关周期Ts和驱动使能期间内的第一开关次数Non1相乘，即可计算得到驱动使能时间Ton2。

在步骤S406中，由驱动使能时间Ton2和Burst周期的占空比D1，计算得到实际的Burst周期值Tburst1。

在步骤S408中，根据Burst周期值Tburst1、第一开关次数Non1和开关周期Ts可以获取驱动禁止时间Toff1，或者，直接由Burst周期值Tburst1和驱动使能时间Ton2相减，获取驱动禁止时间Toff1；再根据驱动使能时间Ton2和驱动禁止时间Toff1生成驱动信号。

其中，驱动禁止时间Toff1的计算公式为：驱动禁止时间Toff1＝Burst周期值Tburst1-第一开关次数Non1*开关周期Ts。

每个Burst周期结束后更新Burst周期值Tburst1、驱动使能时间Ton2和驱动使能期间内开关开通次数(第一开关次数Non1)，用于产生下一个Burst周期开关元件的驱动信号。驱动使能期间的开关开通次数是指如图1所示的开关SW1(或开关SW2，或开关SW3，或开关SW4)开通的次数。一个开关周期内开关SW1、开关SW2、开关SW3和开关SW4的开通次数相同。

在本发明实施例中，进一步地，可以通过调整驱动使能时间段内第一个开关周期的正区间和负区间各自对应的开关器件的导通时间，降低开关损耗。

在驱动使能期间，若以常规驱动方式，即正负半周各50％占空比，如图4所示，在驱动使能期间内的前若干个开关周期，由于激磁电流im存在偏置，谐振电流ip正负半周不对称，使得前若干个开关周期的正半周或负半周ZVS丢失，开关损耗增加。

可通过优化驱动使能期间的第一个开关周期的驱动方式，使激磁电流im尽快达到正负半周对称，以利于实现ZVS，降低总开关损耗。

在一个实施例中，如图5所示，在驱动使能期间的第一个开关周期内，正半周开通时间为0.25Ts，负半周开通时间为0.5Ts。这样，正区间对应的开关SW1和SW4的导通时间为0.25Ts，负区间对应的开关SW2和SW3的导通时间为0.5Ts，使激磁电流im在第一个开关周期结束后即可近似达到正负半周平衡。余下开关周期内正负半周占空比各为50％。其中，Ts为开关周期。

在另一个实施例中，如图6所示，在驱动使能期间的第一个开关周期内，正半周开通时间为0.33Ts，负半周开通时间为0.67Ts，正半周开通时间约为负半周的一半。这样，正区间对应的开关SW1和SW4的导通时间为0.33Ts，负区间对应的开关SW2和SW3的导通时间为0.67Ts，使激磁电流im在第一个开关周期结束后近似达到正负半周平衡。余下开关周期正负半周占空比各为50％。其中，Ts为开关周期。

如图7所示，本发明实施例提供的直流变换器的控制方法包括以下步骤：

步骤S701，设定第一预设值。

步骤S702，对输出信号进行闭环控制，得到Burst周期的占空比。

步骤S703，根据Burst周期占空比和第一预设值，计算第一时间。

步骤S704，根据第一时间和开关周期，计算第一时间内的第一开关次数。

步骤S705，根据第一开关次数和开关周期，计算驱动使能时间。

步骤S706，根据驱动使能时间和Burst周期占空比，计算Burst周期值。

步骤S707，根据Burst周期值，第一开关次数和开关周期，产生驱动信号。

如图8所示，在本发明实施例中，在Burst运行方式下，Burst周期值Tburst1为0.5Tctrl0，闭环控制稳态时，Burst周期的占空比约为0.5，脉冲使能的时间等于0.5Tburst1时，输出电压纹波约等于Burst周期值为2Tctrl0时的四分之一，大大降低了输出电压纹波。

如图9所示，本发明实施例还提供一种直流变换器，直流变换器包括开关电路、采样电路901以及控制器902，其中：采样电路901与直流变换器的输出端和控制器902连接，用以采集输出端的输出信号并发送至控制器902；控制器902与开关电路连接，用于生成并发送驱动信号驱动开关电路中的开关器件进行动作。如图9所示，四个开关器件组成开关器件组903，驱动信号驱动开关器件组903进行动作。其中，控制器902用以根据输出信号、第一预设值以及开关器件的开关周期生成驱动信号。

在本发明实施例中，直流变换器可以为全桥LLC谐振变换器或半桥LLC谐振变换器。

其中，控制器可以包括：

占空比获取单元，可以用于根据输出参考信号和输出信号获取Burst周期的占空比。

开关次数和使能时间获取单元，可以用于根据Burst周期的占空比、第一预设值和开关器件的开关周期获取第一开关次数和驱动使能时间。

Burst周期获取单元，可以用于根据驱动使能时间和Burst周期的占空比获取Burst周期值。

驱动信号生成单元，可以用于根据Burst周期值、第一开关次数和开关周期生成驱动信号。

进一步的，控制器还可以包括驱动信号调整单元，用于调整驱动使能时间内的第一个开关周期的正区间和负区间各自对应的开关器件的导通时间。

如图9所示，开关电路包括原边电路，原边电路包括两两串联后并联的四个开关器件，控制信号用于控制四个开关器件导通和关断。

本发明实施例的直流变换器的控制方法及直流变换器中，通过预先设置第一预设值，并对输出进行闭环控制，调节Burst周期内驱动使能时间的占空比，并据此生成开关元件的驱动信号，可使输出电压纹波满足负载要求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。