本發(fā)明涉及ac/dc功率變換，具體涉及一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)：

1、隨著ai行業(yè)高速發(fā)展，電力需求大幅提升。算力核心設(shè)備逐漸由傳統(tǒng)的cpu向gpu轉(zhuǎn)移，ai服務(wù)器電源在其功率密度和效率方面提出了較高要求。對(duì)于ac/dc電源來說，dc/dc級(jí)電路使用諧振llc拓?fù)?，考慮到可靠性，一般會(huì)使用電壓型控制，這種控制存在帶寬低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差等的問題，系統(tǒng)進(jìn)行全頻率段的壓力測(cè)試時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不均流導(dǎo)致其中一臺(tái)過載保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)，因此，發(fā)明一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，顯得尤為重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)還存在一下缺點(diǎn)，具體體現(xiàn)在：

3、1、在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于ac/dc電源中的dc/dc級(jí)電路采用的電壓型控制，存在帶寬低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差的問題。在大功率電源面對(duì)高斜率電流變化和大負(fù)載電流變化時(shí)，輸出電壓會(huì)出現(xiàn)下跌過深或者上沖過高等問題，無法滿足ai服務(wù)器電源對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)格的高要求。

4、2、在現(xiàn)有技術(shù)中，其控制依賴動(dòng)態(tài)電流的檢測(cè)窗口，由于檢測(cè)技術(shù)的局限性以及硬件設(shè)備響應(yīng)速度的限制，在更新時(shí)刻存在盲區(qū)，導(dǎo)致控制不及時(shí)，在系統(tǒng)進(jìn)行全頻率段壓力測(cè)試時(shí)，可能出現(xiàn)不均流，進(jìn)而導(dǎo)致其中一臺(tái)設(shè)備過載保護(hù)，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低系統(tǒng)的可靠性，甚至可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整個(gè)ai服務(wù)器集群的運(yùn)行出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響到基于ai系統(tǒng)的各類業(yè)務(wù)正常開展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，解決了背景技術(shù)中存在的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，包括：步驟一，系統(tǒng)初始化。

3、步驟二，輸出電壓、輸出電流采樣。

4、步驟三，計(jì)算電壓誤差和電流微分。

5、步驟四，判斷補(bǔ)償時(shí)機(jī)。

6、步驟五，線性增益補(bǔ)償計(jì)算。

7、步驟六，補(bǔ)償實(shí)施。

8、步驟七，循環(huán)控制與優(yōu)化。

9、優(yōu)選地，其特征在于，所述系統(tǒng)初始化，具體實(shí)現(xiàn)方法為：根據(jù)需求選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并搭建電路，同時(shí)對(duì)帶有高精度adc/pwm外設(shè)的控制芯片進(jìn)行初始化。

10、所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括半橋諧振llc、于全橋諧振llc拓?fù)?、交錯(cuò)諧振llc拓?fù)洹?/p>

11、優(yōu)選地，所述輸出電壓、輸出電流采樣，具體實(shí)現(xiàn)方法為：使用一級(jí)跟隨運(yùn)放和adc輸入端口對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，同時(shí)使用采樣電阻對(duì)輸出電流進(jìn)行采樣，控制芯片的adc模塊將模擬的電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，得到當(dāng)前時(shí)刻的輸出電壓和輸出電流的數(shù)字采樣值。

12、優(yōu)選地，所述計(jì)算電壓誤差和電流微分，具體實(shí)現(xiàn)方法為：基于采樣得到的輸出電壓和預(yù)先設(shè)定的輸出電壓參考值，計(jì)算得到電壓誤差，基于采樣得到的輸出電流，通過數(shù)值計(jì)算，得到電流微分。

13、優(yōu)選地，所述判斷補(bǔ)償時(shí)機(jī)，具體實(shí)現(xiàn)方法為：提取電壓誤差，將其與電壓誤差遲滯比較器的閾值范圍進(jìn)行對(duì)比，提取電流微分，將其與電流微分遲滯比較器的閾值范圍進(jìn)行對(duì)比，若電壓誤差在電壓誤差遲滯比較器的閾值范圍內(nèi)、電流微分在電流微分遲滯比較器的閾值范圍內(nèi)，則判定不滿足補(bǔ)償時(shí)機(jī)，若電壓誤差不在電壓誤差遲滯比較器的閾值范圍內(nèi)、電流微分不在電流微分遲滯比較器的閾值范圍內(nèi)，則判定滿足補(bǔ)償時(shí)機(jī)。

14、優(yōu)選地，所述線性增益補(bǔ)償計(jì)算，具體實(shí)現(xiàn)方法為：若滿足補(bǔ)償時(shí)機(jī)，則根據(jù)線性增益補(bǔ)償算法，計(jì)算得到補(bǔ)償值，補(bǔ)償值的變化速度與上一個(gè)控制周期的開關(guān)頻率以及電壓微分誤差成線性關(guān)系。

15、優(yōu)選地，所述補(bǔ)償實(shí)施，具體實(shí)現(xiàn)方法為：提取補(bǔ)償值，對(duì)pwm信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，若補(bǔ)償值為正，則增加pwm信號(hào)的頻率，若補(bǔ)償值為負(fù)，則減少pwm信號(hào)的頻率。

16、優(yōu)選地，所述循環(huán)控制與優(yōu)化，具體實(shí)現(xiàn)方法為：重復(fù)步驟二至步驟六，不斷采集輸出電壓和電流數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

17、本發(fā)明的有益效果在于：1、在本發(fā)明中，加入此線性補(bǔ)償策略，在兼顧動(dòng)態(tài)電壓指標(biāo)方面，無論是電壓的波動(dòng)范圍，還是在負(fù)載變化時(shí)的過沖、下跌幅度，都能嚴(yán)格控制在合理范圍內(nèi)。同時(shí)，對(duì)于輸出電壓的調(diào)整和恢復(fù)時(shí)間，也展現(xiàn)出了卓越的性能，能夠顯著縮短電壓恢復(fù)穩(wěn)定的時(shí)長(zhǎng)，確保電源在動(dòng)態(tài)負(fù)載工況下持續(xù)、穩(wěn)定地輸出符合要求的電壓，為大功率電源在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中的可靠運(yùn)行提供了有力保障。

18、2、在本發(fā)明中，準(zhǔn)確的補(bǔ)償時(shí)刻和線性變化的補(bǔ)償幅值，對(duì)電源系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生了積極影響。穩(wěn)定的均流度意味著每個(gè)電源的工作負(fù)擔(dān)更加均衡，減少了因局部過載而引發(fā)故障的風(fēng)險(xiǎn)。不僅延長(zhǎng)了電源設(shè)備的使用壽命，還增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)在面對(duì)各種復(fù)雜工況時(shí)的抗干擾能力，確保了系統(tǒng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行，極大地提高了電源系統(tǒng)的可靠性，為各類對(duì)電力供應(yīng)穩(wěn)定性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

技術(shù)特征：

1.一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述系統(tǒng)初始化，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述輸出電壓、輸出電流采樣，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述計(jì)算電壓誤差和電流微分，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述判斷補(bǔ)償時(shí)機(jī)，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述線性增益補(bǔ)償計(jì)算，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述補(bǔ)償實(shí)施，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用于諧振llc電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述循環(huán)控制與優(yōu)化，具體實(shí)現(xiàn)方法為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于諧振LLC電路的輸出電壓動(dòng)態(tài)負(fù)載的線性補(bǔ)償方法，涉及AC/DC功率變換技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明使用帶運(yùn)算放大器的采樣線路去采樣輸出電壓與輸出電流，送進(jìn)DSP的模擬轉(zhuǎn)換引腳，經(jīng)過控制芯片的電壓誤差補(bǔ)償器、電壓微分誤差補(bǔ)償器、電壓誤差遲滯比較器、電流微分遲滯比較器的處理，當(dāng)電壓微分誤差補(bǔ)償器的輸出Fsw_Comp_Out，滿足電壓誤差遲滯比較器和電流微分遲滯比較器的限制時(shí)，就能疊加到電壓誤差補(bǔ)償器的輸出結(jié)果上，進(jìn)而去加快LLC在動(dòng)態(tài)負(fù)載切換時(shí)的環(huán)路響應(yīng)，達(dá)到線性補(bǔ)償LLC的輸出電壓下跌和過沖的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：宋逸斌,龍冬冬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東高斯寶電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15