本技术涉及电力电子，尤其涉及一种变换器及其发波控制方法。
背景技术：
1、对于副边采用双向开关作为半桥臂进行并网连接的各种变换器，为了控制输出的电压和功率，会对输出端口的交流电压进行采样，但在输出端口与双向开关之间会存在一级或多级滤波电路，因此输出端口的交流电压与双向开关的输出电压之间存在相位差和幅度差，无法依赖检测到的输出端口的交流电压对双向开关的输出电压的极性做准确判断。当输出端口的交流电压比较小时，一旦对双向开关的输出电压极性判断错误，可能出现同一桥臂的双向开关都关闭或都导通的情况，使电流无续流通路或者副边电路的开关管直通的问题，导致开关管损坏。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种变换器及其发波控制方法，在发波过程中，可以保证电流续流通路且避免开关管直通的问题。
2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
3、本技术实施例的第一方面，提供一种变换器，具体可以包括变压器、感性器件、原边电路、副边电路和控制器。其中，原边电路连接变压器的原边绕组，原边电路用于将输入的直流电压转换为高频交流矩形波信号。副边电路串联感性器件后连接变压器的副边绕组，副边电路用于将高频交流矩形波信号转换为交流电压输出。副边电路可以包括全桥电路和滤波电路。全桥电路可以包括并联的两个桥臂，每个桥臂包括上半桥臂和下半桥臂，上半桥臂或下半桥臂包括两个续流方向相反的开关管。一个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的连接点通过感性器件与变压器的副边绕组一端连接，另一个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的连接点与变压器的副边绕组另一端连接。滤波电路包括与两个桥臂并联的第一电容。
4、本技术实施例提供的上述变换器中的原边电路和副边电路均受控于控制器，控制器用于控制副边电路中各开关管进行发波控制。控制器在确定变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值时，且两个桥臂的开关管同时切换通断状态，可以控制处于第一直通模式下的变换器执行切换的过程。其中，在第一直通模式下，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂互补导通，且感性器件、一个桥臂的上半桥臂、第一电容、另一个桥臂的下半桥臂和副边绕组形成电流通路。
5、具体地，切换的过程包括：控制器在确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，可以先控制处于直通的上半桥臂和下半桥臂中的所有开关管关断，再控制处于截止的上半桥臂和下半桥臂中的所有开关管导通。控制器在确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值或大于设定电流正阈值时，可以依次控制处于直通的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂和下半桥臂中的所有开关管关断，控制处于截止的上半桥臂和下半桥臂的所有开关管导通。
6、本技术实施例提供的上述变换器的控制器在进行发波控制时，可以通过对获取的交流电压的极性和电流极性判断，确保感性器件的电流存在有效续流通道，且避免副边电路中出现开关管直通问题，消除了由于交流电压极性判断不准确引起的开关管损坏的风险。
7、在本技术一些实施例中，控制器在确定变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值时，且两个桥臂的开关管不同时切换通断状态，还可以控制变换器在第一直通模式和第二直通模式之间切换。其中，在第二直通模式下，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂互补导通，且感性器件、两个桥臂的上半桥臂或两个桥臂的下半桥臂、以及副边绕组形成电流通路。
8、具体地，切换的过程包括：控制器在确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，可以先控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，再控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器在第一直通模式和第二直通模式之间实现相互切换。控制器在确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值或大于设定电流正阈值时，可以依次控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂的所有开关管导通，以使变换器在第一直通模式和第二直通模式之间实现相互切换。
9、在本技术一些实施例中，控制器在确定变换器输出的交流电压由大于设定电压正阈值减小至小于设定电压正阈值，或，控制器在确定变换器输出的交流电压由小于设定电压负阈值增大至大于设定电压负阈值时，还可以控制变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。其中，在互补导通模式下，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管常通，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管互补导通。
10、具体地，切换的过程包括：控制器在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以直接控制处于单向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管关断，以使变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。控制器在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制处于双向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于单向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管导通，控制处于双向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管关断，以使变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。控制器在确定互补导通模式中第一桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管，且第二桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制第一桥臂中处于双向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管以及第二桥臂中存在单向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，控制第一桥臂中处于单向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，控制第一桥臂中处于双向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，以使变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。
11、在本技术一些实施例中，控制器在确定变换器输出的交流电压由小于设定电压正阈值增大至大于设定电压正阈值，或，控制器在确定变换器输出的交流电压由大于设定电压负阈值减小至小于设定电压负阈值时，还可以控制变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。
12、具体地，切换的过程包括：控制器在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以直接控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管导通，以使变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。控制器在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。控制器在确定互补导通模式中第一桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管，且第二桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管导通，控制第一桥臂中处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管关断，控制第一桥臂中处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。
13、在本技术一些实施例中，变换器的一个桥臂的上半桥臂可以包括串联连接的第六开关管和第八开关管，一个桥臂的下半桥臂可以包括串联连接的第五开关管和第七开关管。其中，第五开关管和第六开关管的续流方向均指向一个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的连接点，第七开关管和第八开关管的续流方向均指向远离一个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的连接点。另一个桥臂的上半桥臂包括串联连接的第十开关管和第十二开关管，另一个桥臂的下半桥臂包括串联连接的第九开关管和第十一开关管；其中，第九开关管和第十开关管的续流方向均指向上半桥臂和下半桥臂的连接点，第十一开关管和第十二开关管的续流方向均指向远离上半桥臂和下半桥臂的连接点。
14、在本技术一些实施例中，第六开关管可以连接于第八开关管和感性器件之间。在本技术另一些实施例中，第八开关管也可以连接于第六开关管和感性器件之间。
15、在本技术一些实施例中，第五开关管可以连接于第七开关管和感性器件之间。在本技术另一些实施例中，第七开关管也可以连接于第五开关管和感性器件之间。
16、在本技术一些实施例中，第十开关管可以连接于第十二开关管和变压器的副边绕组之间。在本技术另一些实施例中，第十二开关管也可以连接于第十开关管和变压器的副边绕组之间。
17、在本技术一些实施例中，第九开关管可以连接于第十一开关管和变压器的副边绕组之间。在本技术另一些实施例中，第十一开关管也可以连接于第九开关管和变压器的副边绕组之间。
18、在本技术一些实施例中，原边电路可以包括全桥电路或半桥电路。
19、在本技术实施例中，控制器需要保证在每次控制开关管改变通断状态的切换动作完成后，再控制下一个开关管开始执行改变通断状态的切换动作。即每次进行开关管的通断状态切换动作之前，必须等上一个开关管的通断状态切换动作充分完成后才能进行。
20、本技术实施例的第二方面，提供一种变换器的发波控制方法。其中变换器的具体结构可以适用于本技术实施例的第一方面，在此不作详述。发波控制方法可以包括以下步骤：
21、在确定变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值，且两个桥臂的开关管同时切换通断状态时，可以控制处于第一直通模式下的变换器执行切换的过程。其中，第一直通模式下，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂互补导通，且感性器件、一个桥臂的上半桥臂、第一电容、另一个桥臂的下半桥臂和副边绕组形成电流通路。
22、具体地，切换的过程包括：在确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，可以先控制处于直通的上半桥臂和下半桥臂中的所有开关管关断，再控制处于截止的上半桥臂和下半桥臂中的所有开关管导通。
23、在确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值或大于设定电流正阈值时，可以依次控制处于直通的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂和下半桥臂中的所有开关管关断，控制处于截止的上半桥臂和下半桥臂的所有开关管导通。
24、本技术实施例提供的上述发波控制方法，可以通过对获取的交流电压的极性和电流极性判断，确保感性器件的电流存在有效续流通道，且避免副边电路中出现开关管直通问题，消除了由于交流电压极性判断不准确引起的开关管损坏的风险。
25、在本技术一些实施例中，在确定变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值，且两个桥臂的开关管不同时切换通断状态时，可以控制变换器在第一直通模式和第二直通模式之间切换。其中，第二直通模式下，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂互补导通，且两个桥臂的上半桥臂或两个桥臂的下半桥臂、以及副边绕组形成电流通路。
26、具体地，切换的过程包括：在确定流经感性器件的电流大于或等于设定电流负阈值且小于或等于设定电流正阈值时，可以先控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，再控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器在第一直通模式和第二直通模式之间实现相互切换。
27、在确定流经感性器件的电流小于设定电流负阈值或大于设定电流正阈值时，可以依次控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，控制处于截止的上半桥臂或下半桥臂的所有开关管导通，以使变换器在第一直通模式和第二直通模式之间实现相互切换。
28、在本技术一些实施例中，在确定变换器输出的交流电压由大于设定电压正阈值减小至小于设定电压正阈值，或，在确定变换器输出的交流电压由小于设定电压负阈值增大至大于设定电压负阈值时，还可以控制变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。其中，在互补导通模式下，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管常通，同一桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管互补导通。
29、具体地，切换的过程包括：在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以直接控制处于单向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管关断，以使变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制处于双向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于单向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管导通，控制处于双向电流通路的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管关断，以使变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。在确定互补导通模式中第一桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管，且第二桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制第一桥臂中处于双向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管以及第二桥臂中处于单向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，控制第一桥臂中处于单向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，控制第一桥臂中处于双向电流通路的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管关断，以使变换器由互补导通模式切换至第一直通模式或第二直通模式。
30、在本技术一些实施例中，在确定变换器输出的交流电压由小于设定电压正阈值增大至大于设定电压正阈值，或，在确定变换器输出的交流电压由大于设定电压负阈值减小至小于设定电压负阈值时，还可以控制变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。
31、具体地，切换的过程包括：在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以直接控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管导通，以使变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。在确定互补导通模式中每个桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管导通，控制处于直通的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管关断，控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。在确定互补导通模式中第一桥臂处于导通的三个开关管中存在一个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管，且第二桥臂处于导通的三个开关管中存在两个开关管相同于第一直通模式或第二直通模式中处于导通的开关管时，可以依次控制处于截止的上半桥臂和/或下半桥臂中的部分开关管导通，控制第一桥臂中处于直通的上半桥臂或下半桥臂中的部分开关管关断，控制第一桥臂中处于截止的上半桥臂或下半桥臂中的所有开关管导通，以使变换器由第一直通模式或第二直通模式切换至互补导通模式。
32、在本技术实施例中，需要保证在每次控制开关管改变通断状态的切换动作完成后，再控制下一个开关管开始执行改变通断状态的切换动作。即每次进行开关管的通断状态切换动作之前，必须等上一个开关管的通断状态切换动作充分完成后才能进行。
33、上述第二方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面中任一可能设计可以达到的技术效果说明，这里不再重复赘述。
1.一种变换器，其特征在于，包括：变压器、感性器件、原边电路、副边电路及控制器；
2.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述控制器还用于：在所述变换器输出的交流电压大于或等于设定电压负阈值且小于或等于设定电压正阈值时，且所述两个桥臂的开关管不同时切换通断状态，控制所述变换器在所述第一直通模式和所述第二直通模式之间切换，在所述第二直通模式下，同一所述桥臂中的上半桥臂和下半桥臂互补导通，且所述感性器件、两个所述桥臂的上半桥臂或两个所述桥臂的下半桥臂、以及所述副边绕组形成电流通路；所述切换的过程包括：
3.如权利要求2所述的变换器，其特征在于，所述控制器还用于：在所述变换器输出的交流电压由大于所述设定电压正阈值减小至小于所述设定电压正阈值时，或，在所述变换器输出的交流电压由小于所述设定电压负阈值增大至大于所述设定电压负阈值时，控制所述变换器由互补导通模式切换至所述第一直通模式或所述第二直通模式，在所述互补导通模式下，同一所述桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管常通，同一所述桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管互补导通；所述切换的过程包括：
4.如权利要求2所述的变换器，其特征在于，所述控制器还用于：在所述变换器输出的交流电压由小于所述设定电压正阈值增大至大于所述设定电压正阈值时，或，在所述变换器输出的交流电压由大于所述设定电压负阈值减小至小于所述设定电压负阈值时，控制所述变换器由所述第一直通模式或所述第二直通模式切换至互补导通模式，在所述互补导通模式下，同一所述桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管常通，同一所述桥臂中的上半桥臂和下半桥臂中的部分开关管互补导通；所述切换的过程包括：
5.如权利要求1-4任一项所述的变换器，其特征在于，所述控制器用于在控制开关管改变通断状态的切换动作完成之后，控制其他开关管开始执行改变通断状态的切换动作。
6.如权利要求1-5任一项所述的变换器，其特征在于，一个所述桥臂的所述上半桥臂包括串联连接的第六开关管和第八开关管，一个所述桥臂的所述下半桥臂包括串联连接的第五开关管和第七开关管；其中，所述第五开关管和所述第六开关管的续流方向均指向一个所述桥臂的所述上半桥臂和所述下半桥臂的连接点，所述第七开关管和所述第八开关管的续流方向均指向远离一个所述桥臂的所述上半桥臂和所述下半桥臂的连接点；
7.如权利要求6所述的变换器，其特征在于，所述第六开关管连接于所述第八开关管和所述感性器件之间，或，所述第八开关管连接于所述第六开关管和所述感性器件之间；
8.如权利要求1-7任一项所述的变换器，其特征在于，所述原边电路包括全桥电路或半桥电路。
9.一种变换器的发波控制方法，其特征在于，所述发波控制方法，包括：
10.如权利要求9所述的发波控制方法，其特征在于，所述发波控制方法，还包括：
11.如权利要求10所述的发波控制方法，其特征在于，所述发波控制方法，还包括：
12.如权利要求10所述的发波控制方法，其特征在于，所述发波控制方法，还包括：
13.如权利要求9-12任一项所述的发波控制方法，其特征在于，在控制开关管改变通断状态的切换动作完成之后，控制其他开关管开始执行改变通断状态的切换动作。
