來說，在具有相位A、相位B和相位C的交織轉(zhuǎn)換器20中，當(dāng)電流控制器35掌管(in charge of)相位A時，掌管相位B和相位C的轉(zhuǎn)換器40和50可使用移相器90和95使掌管相位A的電流控制器35的輸出信號相移約120度，從而調(diào)整相位B和相位C。換句話說，一個電流控制器可用于產(chǎn)生具有用于調(diào)整對應(yīng)于該一個電流控制器的轉(zhuǎn)換器30的電流的占空比的信號，且針對其他相位的轉(zhuǎn)換器40和50可通過將具有相同占空比的信號相移約120度而進(jìn)行操作。此方法具有降低MCU上的負(fù)載的優(yōu)點(diǎn)，但還具有以下問題:其不會即刻反映其他相位中的精確電流變化并因此可導(dǎo)致電流不平衡。
[0026]圖3A至圖3C是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于控制多相交織轉(zhuǎn)換器的電流的方法和設(shè)備的示例性圖。圖4是說明圖3中所描繪的電流控制器和平衡控制器的操作周期的示例性圖。
[0027]參照圖3A，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的多相交織轉(zhuǎn)換器的電流控制裝置100可包含輸入電壓源10、多相交織轉(zhuǎn)換器20、濾波器300和交織控制器70。輸入電壓源10是輸入到多相交織轉(zhuǎn)換器20中的功率，且多相交織轉(zhuǎn)換器20可配置為將輸入電壓(Vin)轉(zhuǎn)換為輸出電壓(VJ。多相交織轉(zhuǎn)換器20可以是例如針對相位A、相位B和相位C的轉(zhuǎn)換器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。每一轉(zhuǎn)換器的輸出級可與輸出級電容器80相連接。濾波器300可配置為將來自具有多個相位的多相交織轉(zhuǎn)換器20的電流輸入濾波到各相位的轉(zhuǎn)換器30、40和50中。更具體地，濾波器300可配置為將對應(yīng)于各相位的所有接收到的電流平滑化為直流值，以將所述直流值變換成DC分量。濾波器300可為例如低通濾波器，較大的低通濾波器時間常數(shù)可導(dǎo)致改進(jìn)的對所接收電流的平滑化。換句話說，低通濾波器300的帶寬越小，由濾波器300接收的電流可越精確地被平滑化為DC電流值。同時，濾波器300可是基于硬件或基于軟件的。
[0028]濾波器300的時間常數(shù)可大于預(yù)定參考值，所述預(yù)定參考值用于確定從濾波器300輸出的電流的值何時是DC值。濾波器300可配置為消除作為紋波分量的AC分量并對作為偏移分量的DC分量進(jìn)行濾波。換句話說，紋波分量在特定參考水平之上被消除的電流可被視為DC值。交織控制器70可包含:電流控制器35，其配置為感測流入到多個相位的任一相位中的電流(IA)以產(chǎn)生與該電流對應(yīng)的相位(相位A)的占空比(DA);以及平衡控制器310，其配置為接收由濾波器300濾波的各相位的電流值(^\_濾波器、四_濾波器和IC_濾波器)以及在電流控制器35中產(chǎn)生的占空比(DA)，從而基于接收到的各相位的電流值(^\_濾波器、四_濾波器和IC_濾波器)，調(diào)整除所述相位(相位A)以外的相位(相位B和相位C)的占空比(DB和DC)。
[0029]此外，交織控制器70可另外含有移相器90和95，其配置為將各相位之間的相位差(例如，對于三個相位約為120度)應(yīng)用于在平衡控制器310中調(diào)整的占空比(DB和DC)，并將應(yīng)用了該相位差的所述占空比(DB和DC)傳輸給相位B和相位C的轉(zhuǎn)換器40和50。為了參考，當(dāng)移相器90和95安置于平衡控制器310內(nèi)時，可省略額外的移相器90和95，在安裝有額外的移相器90和95時，可省略平衡控制器310中的移相器90和95。
[0030]如圖4中所說明，電流控制器35可配置為在第一周期(T1)期間產(chǎn)生任一相位(相位A)的占空比(DA)。平衡控制器310可配置為在第二周期(T2)期間調(diào)整除了所述相位(相位A)以外的相位(相位B和相位C)的占空比(DB和DC)。當(dāng)?shù)诙芷陂L于第一周期時，平衡控制器310的調(diào)整時間可減少且隨后平衡控制時間也可減少(如圖3C中所說明)，從而顯著降低交織控制器(MCU)70的負(fù)載率。平衡控制器310可配置為比較接收到的各相位的電流值(1六_濾波器、四_濾波器和IC_濾波器)，并調(diào)整占空比，以使電流值越大，占空比被調(diào)整為越小。換句話說，隨著各相位的電流值增加，各相位的占空比可經(jīng)調(diào)整以減小，且隨著各相位的電流值減小，各相位的占空比可經(jīng)調(diào)整以增加。
[0031]在通過移相器90和95進(jìn)行相移并通過平衡控制器310平衡各相位的電流值之后，可得到如圖3B中所說明的各相位的電流波形。換句話說，多相交織轉(zhuǎn)換器20的電流控制裝置100可配置為使用濾波器300將流入到交織轉(zhuǎn)換器20的各相位中的電流轉(zhuǎn)換為DC值，操作平衡控制器310以比較轉(zhuǎn)換成DC值的電流值，并調(diào)整對應(yīng)于各電流的占空比，相移由移相器90和95調(diào)整的占空比，從而操作對應(yīng)于各相位的轉(zhuǎn)換器30、40和50中安裝的開關(guān)的接通/斷開。
[0032]根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于控制多相交織轉(zhuǎn)換器的電流的方法和設(shè)備可將配置為將產(chǎn)生各相位的占空比的電流控制器應(yīng)用于一個相位，以降低控制所述電流控制器的MCU上的負(fù)載并降低成本。此外，所述方法和設(shè)備可降低或?qū)嵸|(zhì)上消除可能由于一些因素(例如電感器的容限和電阻)導(dǎo)致的各相位的電流不平衡。
[0033]如上文所描述，已參考示例性實(shí)施方式描述本發(fā)明，但本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在所附權(quán)利要求書中說明的本發(fā)明的精神和技術(shù)的范圍內(nèi)，可以以多種方式修改和改變本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種控制多相交織轉(zhuǎn)換器的電流的方法，其包括以下步驟: 通過控制器操作濾波器以對流入到具有多個相位的多相交織轉(zhuǎn)換器中的各相位的轉(zhuǎn)換器中的電流進(jìn)行濾波； 通過所述控制器接收經(jīng)濾波的各相位的電流值以及對應(yīng)于流入到所述多個相位中的任一相位中的電流而產(chǎn)生的所述任一相位的占空比；以及 通過所述控制器基于接收到的各相位的電流值調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對電流濾波的步驟包括以下步驟: 通過所述控制器將流入到所述多相交織轉(zhuǎn)換器中的各相位的轉(zhuǎn)換器中并流經(jīng)各個所述轉(zhuǎn)換器中所包含的電感器的電流平滑化為直流值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濾波器具有大于預(yù)定參考值的時間常數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括以下步驟: 通過所述控制器在第一周期期間產(chǎn)生所述任一相位的占空比。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在第二周期期間執(zhí)行調(diào)整占空比的步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括以下步驟: 通過所述控制器在第一周期期間產(chǎn)生所述任一相位的占空比，其中在第二周期期間執(zhí)行調(diào)整占空比的步驟，且所述第二周期長于所述第一周期。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括以下步驟: 通過所述控制器比較接收到的各相位的電流值， 其中調(diào)整占空比的步驟包括將所接收電流值的較大者的占空比降低。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)整占空比的步驟包括以下步驟: 通過所述控制器基于接收到的各相位的電流值和相位之間的相位差調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括以下步驟: 通過所述控制器基于調(diào)整的占空比調(diào)整所述轉(zhuǎn)換器的開關(guān)。10.一種用于控制多相交織轉(zhuǎn)換器的電流的設(shè)備，其包括: 濾波器，其配置為對流入到具有多個相位的多相交織轉(zhuǎn)換器中的各相位的轉(zhuǎn)換器中的電流進(jìn)行濾波；和 交織控制器，其配置為: 感測流入到所述多個相位的任一相位中的電流以產(chǎn)生與所述任一電流對應(yīng)的相位的占空比；以及 接收經(jīng)所述濾波器濾波的各相位的電流值和產(chǎn)生的占空比，以基于接收到的各相位的電流值調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述濾波器配置為將由所述濾波器接收的與各相位對應(yīng)的電流平滑化為直流值。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述濾波器的時間常數(shù)大于預(yù)定參考值。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述交織控制器配置為在第一周期期間產(chǎn)生所述任一相位的占空比。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述交織控制器配置為在第二周期期間調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述交織控制器配置為在第一周期期間產(chǎn)生所述任一相位的占空比，所述交織控制器配置為在第二周期期間調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比，且所述第二周期比所述第一周期長。16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述交織控制器配置為通過比較接收到的各相位的電流值，降低所接收電流值的較大者的占空比。17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其還包括: 移相器，其配置為將所述相位之間的相位差應(yīng)用于經(jīng)所述交織控制器調(diào)整的占空比，并將應(yīng)用了相位差的所述占空比傳輸至各相位的轉(zhuǎn)換器。18.—種包含由處理器或控制器執(zhí)行的程序指令的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)用于控制多相交織轉(zhuǎn)換器的電流，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括: 操作濾波器以對流入到具有多個相位的多相交織轉(zhuǎn)換器中的各相位的轉(zhuǎn)換器中的電流進(jìn)行濾波的程序指令； 接收經(jīng)濾波的各相位的電流值以及對應(yīng)于流入到所述多個相位中的任一相位中的電流而產(chǎn)生的所述任一相位的占空比的程序指令；以及 基于接收到的各相位的電流值調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比的程序指令。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中對電流濾波的過程包括: 將流入到所述多相交織轉(zhuǎn)換器中的各相位的轉(zhuǎn)換器中并流經(jīng)各個所述轉(zhuǎn)換器中所包含的電感器的電流平滑化為直流值，且 其中所述濾波器具有大于預(yù)定參考值的時間常數(shù)。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其還包括: 比較接收到的各相位的電流值的程序指令， 其中調(diào)整占空比的過程包括將所接收電流值的較大者的占空比降低。
【專利摘要】本發(fā)明提供用于控制多相交織轉(zhuǎn)換器的電流的方法和設(shè)備。該方法包括通過濾波器對流入到具有多個相位的多相交織轉(zhuǎn)換器中的各相位的轉(zhuǎn)換器中的電流進(jìn)行濾波。該方法還包括接收經(jīng)濾波的各相位的電流值以及對應(yīng)于流入到所述多個相位中的任一相位中的電流而產(chǎn)生的所述任一相位的占空比，以及基于接收到的各相位的電流值調(diào)整除所述任一相位以外的相位的占空比。
【IPC分類】H02M3/00, H02M1/14
【公開號】CN105322782
【申請?zhí)枴緾N201410745774
【發(fā)明人】成玄旭, 張熙崇, 全信慧, 郭武信
【申請人】現(xiàn)代自動車株式會社
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年12月8日
【公告號】EP2980974A1, US20160028312