本發(fā)明涉及開關領域,具體而言,涉及一種推挽變換器、開關頻率控制裝置及方法。
背景技術:
在相關技術中,推挽變換器采用高頻變壓器來實現隔離和電壓轉換,圖1是根據現有技術的推挽變換器的示意圖,如圖1所示,這種方式比不隔離變換器安全,同時比工頻隔離變換器的效率高,成本低,而且體積小,另外,推挽變換器相比反激變換器輸出的功率大,所以在需要隔離的變流應用場合,推挽變換器應用較多。
現在所有變流系統(tǒng)應用在設備中時,必須要通過符合認證的安規(guī)和標準,其中emi(electromagneticinterference,即電磁干擾)就一定要符合規(guī)范標準。
然而,現有技術中推挽變換器由兩晶體管高頻開關工作實現變壓器的電壓變化,由于兩晶體管均以高頻開關頻率錯開工作,這樣會帶來較大emi問題?,F在一般對產生emi的解決辦法是通過外加安規(guī)電容、磁環(huán)等用以降低emi。雖然這樣也能解決emi問題,并且也能讓其符合安規(guī)標準。但是這種方式是通過外加元器件以及電路板裝置等來解決問題,增加了成本和設備體積,尤其是當增加了磁環(huán)時,因為磁環(huán)價格較貴,從而會導致成本增加較多。另外,由于增加了磁環(huán)也使得體積增大較多。
圖2是根據現有技術的推挽變換器晶體管工作的時序圖,如圖2所示,推挽變換器兩晶體管高頻錯開工作,產生較大emi,這時就需要降低推挽變換器emi,從而使得推挽變換器在變流系統(tǒng)設備中應用越來越廣泛。但是為減少成本,控制體積和控制發(fā)熱,就不能過多增加安規(guī)電容、磁環(huán),而是需要通過另外一種技術方式降低推挽變換器emi性能,符合安規(guī)和標準,所以在既能改善推挽變換器emi性能的同時,又不通過增加較多元器件的方式,是很有必要的。
針對上述相關技術中推挽變換器以相同的開關頻率工作產生emi較高的問題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現要素:
本發(fā)明實施例提供了一種推挽變換器、開關頻率控制裝置及方法,以至少解決相關技術中推挽變換器以相同的開關頻率工作產生emi較高的技術問題。
根據本發(fā)明實施例的一個方面,提供了一種推挽變換器,包括:晶體管和用于控制兩晶體管的開關頻率的頻率控制器,其中,頻率控制器,用于控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間,以不同的開關頻率循環(huán)工作,其中,兩晶體管在一個交替周期內以相同的開關頻率交替工作。
可選地,頻率控制器,還用于控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間,以不同的開關頻率循環(huán)工作時,控制兩晶體管在交替周期內單獨工作的工作時間相同。
可選地,頻率控制器,還用于以抖動周期為循環(huán)時間,循環(huán)控制兩晶體管工作。
可選地,頻率控制器包括:第一確定單元,用于對不同抖動周期對應的開關頻率以相差預定頻率的方式,確定不同的開關頻率。
可選地,頻率控制器包括:第二確定單元,用于確定預定頻率的個數為一個或多個。
可選地,頻率控制器還包括:控制單元,用于在第二確定單元確定的預定頻率的個數為多個的情況下,控制多個預定頻率的大小是遞減的。
根據本發(fā)明實施例的另一個方面,還提供了一種空調器,上述的推挽變換器。
根據本發(fā)明實施例的另外一個方面,還提供了一種開關頻率控制方法,包括:確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,其中,在包括一個或多個交替周期的抖動周期間開關頻率不同;依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。
可選地,確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率包括:對不同抖動周期對應的開關頻率以相差預定頻率的方式,確定不同的開關頻率。
可選地,預定頻率的個數為一個或多個。
根據本發(fā)明實施例的另一個方面,還提供了一種開關頻率控制裝置,包括:確定模塊,用于確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,其中,在包括一個或多個交替周期的抖動周期間開關頻率不同;控制模塊,用于依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。
可選地,確定模塊包括:第三確定單元,用于對不同抖動周期對應的開關頻率以相差預定頻率的方式,確定不同的開關頻率。
可選地,預定頻率的個數為一個或多個。
在本發(fā)明實施例中,利用頻率控制器控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間以不同的開關頻率循環(huán)工作。由于兩晶體管采用了不同的開關頻率循環(huán)工作,克服了晶體管以相同的開關頻率工作的弊端,從而解決了相關技術中推挽變換器以相同的開關頻率工作產生emi較高的技術問題,降低了emi,提高了客戶體驗。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1是根據現有技術的推挽變換器的示意圖;
圖2是根據現有技術的推挽變換器晶體管工作的時序圖;
圖3是根據本發(fā)明實施例的推挽變換器的示意圖;
圖4是根據本發(fā)明實施例的開關頻率控制方法的流程圖;
圖5是根據本發(fā)明實施例的推挽變換器晶體管工作的時序圖;
圖6是根據本發(fā)明實施例的晶體管開關頻率的示意圖;以及
圖7是根據本發(fā)明實施例的開關頻率控制裝置的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明的是,本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外,術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
針對上述問題,該實施例中利用晶體管和用于控制兩晶體管的開關頻率的頻率控制器,其中,頻率控制器,用于控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間,以不同的開關頻率循環(huán)工作,其中,兩晶體管在一個交替周期內以相同的開關頻率交替工作。下面進行具體說明。
根據本發(fā)明實施例的一個方面,提供了一種推挽變換器,圖3是根據本發(fā)明實施例的推挽變換器的示意圖,如圖3所示該推挽變換器包括:晶體管31和頻率控制器33。下面對該推挽變換器進行具體說明。
晶體管31和用于控制兩晶體管的開關頻率的頻率控制器33,其中,頻率控制器33,用于控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間,以不同的開關頻率循環(huán)工作,其中,兩晶體管在一個交替周期內以相同的開關頻率交替工作。
通過上述實施例,利用頻率控制器33控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間以不同的開關頻率循環(huán)工作。由于兩晶體管采用了不同的開關頻率循環(huán)工作,克服了晶體管以相同的開關頻率工作的弊端,從而解決了相關技術中推挽變換器以相同的開關頻率工作產生emi較高的技術問題,降低了emi,提高了客戶體驗。
為了使高頻變壓器不會因為較大直流分量而飽和,頻率控制器,還可以用于控制兩晶體管在包括一個或多個交替周期的抖動周期間,以不同的開關頻率循環(huán)工作時,控制兩晶體管在交替周期內單獨工作的工作時間相同。
另外,頻率控制器,還可以用于以抖動周期為循環(huán)時間,循環(huán)控制兩晶體管工作。
為了更好地分散emi中各個頻率段的幅值,進而減小emi,頻率控制器還可以包括:第一確定單元,用于對不同抖動周期對應的開關頻率以相差預定頻率的方式,確定不同的開關頻率。其中,預定頻率可以是預先設定的,能夠使以不同抖動周期對應的開關頻率工作時emi相對較小。
具體地,兩晶體管可以先以開關頻率f導通時間相同交錯工作,經過頻率f0后,兩晶體管再以開關頻率f-δf1導通時間相同交錯工作。然后經過頻率f0后,兩晶體管再以開關頻率f-δf2導通時間相同交錯工作。然后經過頻率f0后,兩晶體管再以開關頻率f-δf3導通時間相同交錯工作。等等一直到兩晶體管以開關頻率f-δf導通時間相同交錯工作(δf1、δf2、δf3、、、δf是依次增大的)。然后兩晶體管再以開關頻率f-δf1導通時間相同交錯工作。經過頻率f0后,兩晶體管再以開關頻率f-δf2導通時間相同交錯工作。一直到兩晶體管以開關頻率f-δf導通時間相同交錯工作。這樣依次循環(huán)。這其中抖動頻率仍為f0。兩晶體管工作頻率經過抖動頻率f0不是一次實現到δf遞減,而是經過δf1、δf2、δf3、、、依次遞減到δf。這樣更分散emi中各個頻率段的幅值,減小了emi。
另外,頻率控制器可以包括:第二確定單元,用于確定預定頻率的個數為一個或多個。
可選地,頻率控制器還可以包括:控制單元,用于在第二確定單元確定的預定頻率的個數為多個的情況下,控制多個預定頻率的大小是遞減的。
根據本發(fā)明實施例的另一個方面,還提供了一種空調器,其中,空調器包括上述的推挽變換器。
根據本發(fā)明實施例,提供了一種開關頻率控制方法的方法實施例,需要說明的是,在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行,并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
圖4是根據本發(fā)明實施例的開關頻率控制方法的流程圖,如圖4所示,該方法包括如下步驟:
步驟s402,確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,其中,在包括一個或多個交替周期的抖動周期間開關頻率不同。
步驟s404,依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。
通過上述實施例,采用確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,然后,依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。由于兩晶體管采用了不同的開關頻率循環(huán)工作,克服了晶體管以相同的開關頻率工作的弊端,從而解決了相關技術中推挽變換器以相同的開關頻率工作產生emi較高的技術問題,降低了emi,提高了客戶體驗。
在上述步驟s402至步驟s404中,采用確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,然后,依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。
具體地,確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率可以包括:對不同抖動周期對應的開關頻率以相差預定頻率的方式,確定不同的開關頻率。
需要說明的是,預定頻率的個數可以為一個或多個。
下面結合附圖對本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例進行具體說明。
圖5是根據本發(fā)明實施例的推挽變換器晶體管工作的時序圖,如圖5所示,q1驅動信號、q2驅動信號先以開關頻率f工作一些周期。此段開關頻率f中,q1驅動信號、q2驅動信號實現錯開工作,并且q1驅動信號、q2驅動信號導通時間完全相同。q1驅動信號、q2驅動信號導通時間完全相同,如圖1所示的高頻變壓器t1被磁化和去磁也安全相同,這樣高頻變壓器t1就不會因較大直流分量而飽和。此階段兩晶體管vds尾段震蕩為如圖6中的t0。此t0段會帶來一段頻率段的emi。
后階段,q1驅動信號、q2驅動信號開關頻率有δf減小變化,即q1驅動信號、q2驅動信號以開關頻率f-δf工作。其中q1驅動信號、q2驅動信號也要錯開工作,且導通時間也要相同防止t1因直流分量飽和。此階段兩晶體管vds尾段震蕩為如圖6中的t0-δf。此t0-δf段也會帶來一段頻率段的emi。
即圖5推挽變換器兩晶體管工作模式是,兩晶體管先以開關頻率f導通時間相同交錯工作,經過頻率f0后,兩晶體管再以開關頻率f-δf導通時間相同交錯工作。然后經過頻率f0后,兩晶體管再以開關頻率f導通時間相同交錯工作。這樣依次循環(huán)。所以兩晶體管開關頻率以δf變動實現工作,且抖動頻率為f0。
如圖2所示,在晶體管工作模式中,q1驅動信號、q2驅動信號一直以開關頻率f工作,每個周期晶體管關斷時,vds尾段震蕩t0都相同,這樣每個周期相同t0段累加,帶來那段頻率的emi幅值就較大。
如圖5所示,在晶體管的工作模式中,q1驅動信號、q2驅動信號以開關頻率f和f-δf實現頻率變動工作,且抖動頻率為f0。vds尾段震蕩已不再一直是t0段,而是以t0和t0-δf變化。雖然t0段和t0-δf段也會帶來各個頻率段的emi,但是t0段和t0-δf段周期數量變小。圖5中t0段累加帶來的那段頻率的emi幅值比圖2中每個周期相同t0段累加帶來的那段頻率的emi幅值小。圖5中t0-δf段累加帶來的那段頻率的emi幅值比圖2中每個周期相同t0段累加帶來的那段頻率的emi幅值小。即圖5中每個頻率段的emi幅值均要比圖2中所有頻率段emi幅值要小。這樣圖5改進后的推挽變換器晶體管工作時序,提高了推挽變換器emi性能。
本發(fā)明實施例還提供了一種開關頻率控制裝置,需要說明的是,本發(fā)明實施例的開關頻率控制裝置可以用于執(zhí)行本發(fā)明實施例所提供的用于開關頻率控制方法。以下對本發(fā)明實施例提供的開關頻率控制裝置進行介紹。
圖7是根據本發(fā)明實施例的開關頻率控制裝置的示意圖,如圖7所示該裝置包括:確定模塊71以及控制模塊73,下面對該開關頻率控制裝置進行詳細說明。
確定模塊71,用于確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,其中,在包括一個或多個交替周期的抖動周期間開關頻率不同。
控制模塊73,用于依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。
通過上述實施例,采用確定模塊71確定用于控制推挽變換器的兩晶體管工作的工作頻率,然后,再利用控制模塊73依據確定的不同開關頻率,控制兩晶體管工作。由于兩晶體管采用了不同的開關頻率循環(huán)工作,克服了晶體管以相同的開關頻率工作的弊端,從而解決了相關技術中推挽變換器以相同的開關頻率工作產生emi較高的技術問題,降低了emi,提高了客戶體驗。
可選地,確定模塊包括:第三確定單元,用于對不同抖動周期對應的開關頻率以相差預定頻率的方式,確定不同的開關頻率。
需要說明的是,預定頻率的個數可以為一個或多個。
上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優(yōu)劣。
在本發(fā)明的上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其他實施例的相關描述。
在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的技術內容,可通過其它的方式實現。其中,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如所述單元的劃分,可以為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,單元或模塊的間接耦合或通信連接,可以是電性或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個單元上??梢愿鶕嶋H的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現,也可以采用軟件功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、服務器或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:u盤、只讀存儲器(rom,read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram,randomaccessmemory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。