本技术涉及电能控制领域，具体涉及一种谐振变换器动态控制系统及其方法。
背景技术：
1、目前在整个开关电源领域，谐振变换器能够实现软开关且效率高，因此被广泛应用。其主要采用频率控制，以实现谐振变换器的增益变化。
2、由于频率控制是一种间接控制，谐振变换器电路工作的状态跟频率之间并没有直接对应关系，比如谐振腔的电流、电压是跟负载有关的，所以频率控制并不能直接对谐振腔的状态进行直接控制，导致负载动态时，谐振腔状态是跟随频率变化而变化的，并不是根据负载情况而变化的，进而影响输出电压的调节。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本技术提供一种谐振变换器动态控制系统及其方法，能够有效提高谐振变换器的动态控制性能。
2、为了解决上述问题中的至少一个，本技术提供以下技术方案：
3、第一方面，本技术提供一种谐振变换器动态控制系统，包括：谐振变换器、与所述谐振变换器连接的采样电路以及连接所述采样电路与所述谐振变换器的控制电路；
4、所述采样电路用于采集所述谐振变换器的输出电压信号、输出电流信号以及电荷积分信号并传输至所述控制电路；
5、所述控制电路用于根据所述输出电压信号、所述输出电流信号、输出电流变化率以及所述电荷积分信号生成一控制信号以控制所述谐振变换器的功率传递，其中，所述输出电流变化率由所述输出电流信号计算得到。
6、进一步地，所述控制电路具体用于根据所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述输出电流变化率生成一模拟参考电压；以及用于：根据所述电荷积分信号与所述模拟参考电压的数值比较结果，向所述谐振变换器发送所述控制信号，以控制所述谐振变换器的功率传递。
7、进一步地，所述采样电路包括：输出电压采样电路、输出电流采样电路以及谐振腔电荷采样电路，所述输出电压采样电路输入端和所述输出电流采样电路的输入端分别与所述谐振变换器的输出端连接，所述谐振腔电荷采样电路与所述谐振变换器的谐振腔连接。
8、进一步地，所述谐振腔电荷采样电路用于检测谐振腔半周期的电流积分，所述谐振腔电荷采样电路包括斜坡补偿电路，所述斜坡补偿电路用于对电荷叠加产生电荷积分信号，所述电荷是在所述谐振腔半周期的电流积分后得到的。
9、进一步地，所述控制电路包括计算单元，所述计算单元包括输出电压控制器，所述输出电压控制器与所述输出电压采样电路连接，所述输出电压采样电路用于向所述输出电压控制器发送所述输出电压信号，所述输出电压控制器用于根据所述输出电压信号和一输出电压参考值生成第一比较参考值；
10、所述计算单元还包括输出电流前馈单元，所述输出电流前馈单元与所述输出电流采样电路连接，所述输出电流采样电路用于向所述输出电流前馈单元发送所述输出电流信号，所述输出电流前馈单元用于根据所述输出电流信号和一输出电流前馈系数生成第二比较参考值；
11、所述计算单元还包括输出电流变化率前馈单元，所述输出电流变化率前馈单元与所述输出电流采样电路连接，所述输出电流采样电路用于向所述输出电流变化率前馈单元发送当前输出电流信号和历史输出电流信号，所述输出电流变化率前馈单元用于根据所述当前输出电流信号、所述历史输出电流信号以及一输出电流变化率前馈系数生成第三比较参考值；
12、所述计算单元还用于根据所述第一比较参考值、所述第二比较参考值以及所述第三比较参考值得到目标比较参考值。
13、进一步地，所述控制电路还包括模拟输出单元，所述模拟输出单元与所述计算单元连接，所述计算单元用于向所述模拟输出单元发送所述目标比较参考值，所述模拟输出单元用于接收所述目标比较参考值并将所述目标比较参考值转换为所述模拟参考电压。
14、进一步地，所述控制电路还包括比较器，所述比较器与所述模拟输出单元连接，所述比较器用于接收所述模拟参考电压和所述电荷积分信号并进行数值比较操作。
15、进一步地，所述控制电路还包括脉宽调制单元，所述脉宽调制单元与所述比较器连接，所述比较器向所述脉宽调制单元发送所述电荷积分信号与所述模拟参考电压的数值比较结果，所述脉宽调制单元用于根据所述数值比较结果生成所述控制信号；
16、所述脉宽调制单元还用于将所述控制信号发送至所述谐振变换器的逆变电路，所述控制信号用于控制所述谐振变换器的功率传递。
17、进一步地，所述控制电路还包括输入电压采样电路，所述输入电压采样电路与所述计算单元连接，所述输入电压采样电路用于采集所述谐振变换器的输入电压并将输入电压采样信号发送至所述计算单元，所述计算单元还用于根据所述输入电压采样信号和所述输出电压信号调整所述输出电流前馈系数。
18、进一步地，所述控制电路还包括输入电压采样电路，所述输入电压采样电路与所述计算单元连接，所述输入电压采样电路用于采集所述谐振变换器的输入电压并将输入电压采样信号发送至所述计算单元，所述计算单元还用于根据所述输入电压采样信号、所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述谐振变换器的谐振腔参数，确定所述谐振变换器的预估工作频率；
19、所述计算单元还用于根据所述预估工作频率、所述输入电压采样信号以及所述输出电压信号调整所述输出电流前馈系数。
20、进一步地，所述谐振变换器包括逆变电路、谐振腔以及整流电路，所述逆变电路为全桥电路或半桥电路，所述整流电路为全桥电路或全波电路，所述整流电路包含用于电气隔离和/或电压变换的变压器。
21、第二方面，本技术提供一种谐振变换器动态控制方法，包括：
22、采集谐振变换器的输出电压信号、输出电流信号以及电荷积分信号；
23、根据所述输出电压信号、所述输出电流信号、输出电流变化率以及所述电荷积分信号生成一控制信号以控制所述谐振变换器的功率传递，其中，所述输出电流变化率由所述输出电流信号计算得到。
24、进一步地，所述根据所述输出电压信号、所述输出电流信号、所述输出电流变化率以及所述电荷积分信号生成一控制信号以控制所述谐振变换器的功率传递，包括：
25、根据所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述输出电流变化率生成一模拟参考电压；
26、根据所述电荷积分信号与所述模拟参考电压的数值比较结果，向所述谐振变换器发送所述控制信号，以控制所述谐振变换器的功率传递。
27、进一步地，所述根据所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述输出电流变化率生成一模拟参考电压，包括：
28、根据所述输出电压信号和一输出电压参考值生成第一比较参考值；
29、根据所述输出电流信号和一输出电流前馈系数生成第二比较参考值；
30、根据当前输出电流信号、历史输出电流信号以及一输出电流变化率前馈系数生成第三比较参考值，其中，所述当前输出电流信号和所述历史输出电流信号是所述谐振变换器动态控制系统的输出电流采样电路采集得到的；
31、根据所述第一比较参考值、所述第二比较参考值以及所述第三比较参考值得到目标比较参考值，并将所述目标比较参考值转换为所述模拟参考电压。
32、进一步地，在所述根据所述输出电流信号和一输出电流前馈系数生成第二比较参考值之前，包括：
33、根据所述谐振变换器的输入电压采样信号和所述输出电压信号调整所述输出电流前馈系数。
34、进一步地，在所述根据所述输出电流信号和一输出电流前馈系数生成第二比较参考值之前，还包括：
35、根据所述谐振变换器的输入电压采样信号、所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述谐振变换器的谐振腔参数，确定所述谐振变换器的预估工作频率；
36、根据所述预估工作频率、所述输入电压采样信号以及所述输出电压信号调整所述输出电流前馈系数。
37、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的谐振变换器动态控制方法的步骤。
38、由上述技术方案可知，本技术提供一种谐振变换器动态控制系统及其方法，通过增加输出电流变化率前馈的控制，补偿动态调节过程中输入功率和输出功率差，以及输出电流采样和控制延时带来的功率差，由此能够有效提高谐振变换器的动态控制性能。
1.一种谐振变换器动态控制系统，其特征在于，包括：谐振变换器、与所述谐振变换器连接的采样电路以及连接所述采样电路与所述谐振变换器的控制电路；
2.根据权利要求1所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路具体用于根据所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述输出电流变化率生成一模拟参考电压；以及用于：根据所述电荷积分信号与所述模拟参考电压的数值比较结果，向所述谐振变换器发送所述控制信号，以控制所述谐振变换器的功率传递。
3.根据权利要求1所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述采样电路包括：输出电压采样电路、输出电流采样电路以及谐振腔电荷采样电路，所述输出电压采样电路输入端和所述输出电流采样电路的输入端分别与所述谐振变换器的输出端连接，所述谐振腔电荷采样电路与所述谐振变换器的谐振腔连接。
4.根据权利要求3所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述谐振腔电荷采样电路用于检测谐振腔半周期的电流积分，所述谐振腔电荷采样电路包括斜坡补偿电路，所述斜坡补偿电路用于对电荷叠加产生电荷积分信号，所述电荷是在所述谐振腔半周期的电流积分后得到的。
5.根据权利要求3所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路包括计算单元，所述计算单元包括输出电压控制器，所述输出电压控制器与所述输出电压采样电路连接，所述输出电压采样电路用于向所述输出电压控制器发送所述输出电压信号，所述输出电压控制器用于根据所述输出电压信号和一输出电压参考值生成第一比较参考值；
6.根据权利要求5所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括模拟输出单元，所述模拟输出单元与所述计算单元连接，所述计算单元用于向所述模拟输出单元发送所述目标比较参考值，所述模拟输出单元用于接收所述目标比较参考值并将所述目标比较参考值转换为所述模拟参考电压。
7.根据权利要求6所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括比较器，所述比较器与所述模拟输出单元连接，所述比较器用于接收所述模拟参考电压和所述电荷积分信号并进行数值比较操作。
8.根据权利要求7所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括脉宽调制单元，所述脉宽调制单元与所述比较器连接，所述比较器向所述脉宽调制单元发送所述电荷积分信号与所述模拟参考电压的数值比较结果，所述脉宽调制单元用于根据所述数值比较结果生成所述控制信号；
9.根据权利要求5所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括输入电压采样电路，所述输入电压采样电路与所述计算单元连接，所述输入电压采样电路用于采集所述谐振变换器的输入电压并将输入电压采样信号发送至所述计算单元，所述计算单元还用于根据所述输入电压采样信号和所述输出电压信号调整所述输出电流前馈系数。
10.根据权利要求5所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括输入电压采样电路，所述输入电压采样电路与所述计算单元连接，所述输入电压采样电路用于采集所述谐振变换器的输入电压并将输入电压采样信号发送至所述计算单元，所述计算单元还用于根据所述输入电压采样信号、所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述谐振变换器的谐振腔参数，确定所述谐振变换器的预估工作频率；
11.根据权利要求1至权利要求10任一项所述的谐振变换器动态控制系统，其特征在于，所述谐振变换器包括逆变电路、谐振腔以及整流电路，所述逆变电路为全桥电路或半桥电路，所述整流电路为全桥电路或全波电路，所述整流电路包含用于电气隔离和/或电压变换的变压器。
12.一种谐振变换器动态控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求11任一项所述的谐振变换器动态控制系统，所述方法包括：
13.根据权利要求12所述的谐振变换器动态控制方法，其特征在于，所述根据所述输出电压信号、所述输出电流信号、输出电流变化率以及所述电荷积分信号生成一控制信号以控制所述谐振变换器的功率传递，包括：
14.根据权利要求13所述的谐振变换器动态控制方法，其特征在于，所述根据所述输出电压信号、所述输出电流信号以及所述输出电流变化率生成一模拟参考电压，包括：
15.根据权利要求14所述的谐振变换器动态控制方法，其特征在于，在所述根据所述输出电流信号和一输出电流前馈系数生成第二比较参考值之前，包括：
16.根据权利要求14所述的谐振变换器动态控制方法，其特征在于，在所述根据所述输出电流信号和一输出电流前馈系数生成第二比较参考值之前，还包括：
17.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求12至权利要求16任一项所述的谐振变换器动态控制方法的步骤。
