一种非隔离谐振变换器及等效励磁阻抗的调节方法与流程

1.本发明实施方式涉及谐振变换器领域，特别是涉及一种非隔离谐振变换器及等效励磁阻抗的调节方法。


背景技术：

2.为了提高效率和功率密度，近些年来，llc谐振变换器在隔离型dc/dc电源被广泛地使用。llc谐振变换器凭借其软开关的特性，能够实现原边开关管zvs开通，输出整流管的zcs关断，可以有效减小原边开关管损耗和副边二极管反向恢复损耗，且具有优良的电磁干扰特性。
3.llc谐振变换器同时可以使用在非隔离电路应用中。通过观察llc谐振变换器的增益曲线不难看出，llc谐振变换器的增益曲线较之buck电路、boost电路和buck-boost电路是较窄的。并且增益范围受k系数影响，k系数是指励磁电感lm和谐振电感lr的比值。如果k系数小，增益范围会比较宽，但是空载电流大，原边器件关断损耗大；如果k系数大，器件损耗变小，但是增益范围比较窄，会出现无法带动大负载工作的情况。


技术实现要素：

4.本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种非隔离谐振变换器，能够通过调节励磁单元实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。
5.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种非隔离谐振变换器，包括：开关电路、谐振电路和整流输出电路，其中，所述开关电路用于产生方波信号，所述开关电路输出所述方波信号至所述谐振电路；所述谐振电路用于调节并输出所述方波信号至所述整流输出电路；所述谐振电路包括谐振单元和励磁单元，所述谐振单元用于分压，所述励磁单元用于调节所述方波信号；所述整流输出电路用于对所述方波信号进行整流，以输出直流信号至负载。
6.在一些实施例中，所述谐振单元包括谐振电容和谐振电感，所述谐振电容的第一端连接至所述开关电路，所述谐振电容的第二端连接至所述谐振电感的第一端。
7.在一些实施例中，所述励磁单元包括电感模块和/或感抗模块。
8.在一些实施例中，所述电感模块包括至少两个电感调节组件，所述电感调节组件之间为串联关系；所述电感调节组件包括调节电感和可控开关，所述调节电感与所述可控开关之间为并联关系。
9.在一些实施例中，所述感抗模块包括电感组件和电容组件，所述电感组件和所述电容组件之间为串联关系；所述电感组件包括至少一个串联电感，所述串联电感之间为串联关系；所述电容组件包括至少一个串联电容，所述串联电容之间为并联关系。
10.在一些实施例中，还包括采样电路、控制器和负载，其中，所述负载连接至所述整流输出电路的输出端；所述采样电路用于获取所述直流信号的电压值以及所述直流信号的
电流值，并将所述直流信号的电压值和所述直流信号的电流值输出至所述控制器；所述控制器连接至各个所述可控开关，所述控制器用于根据所述电压值和/或所述电流值控制所述可控开关。
11.在一些实施例中，所述开关电路包括全桥开关电路、对称半桥开关电路和不对称半桥开关电路。
12.在一些实施例中，所述整流电路包括倍压整流电路和全桥整流电路。
13.在一些实施例中，所述可控开关为继电器或开关管。
14.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种等效励磁阻抗的调节方法，应用于如上所述的非隔离谐振变换器，所述方法包括：获取采样电路所采集的采样电流；判断所述采样电流是否超过第一电流阈值；若是，则控制若干可控开关闭合，以短接对应的励磁电感；从闭合所述可控开关开始计时，在持续时间达到预设时间时，判断所述采样电流是否低于第二电流阈值；若是，则控制闭合的所述可控开关断开；若否，则控制开关电路停止输出信号。
15.在一些实施例中，所述预设时间为10秒。
16.本发明实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施方式能够通过调节励磁单元实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。并且与隔离谐振变换器相比，无需变压器，励磁单元变换实现简单，成本较低。
附图说明
17.图1是隔离llc谐振变换器的电路拓扑图；
18.图2是本发明实施方式提供的一种非隔离谐振变换器的结构示意图；
19.图3是本发明实施方式提供的一种开关电路的电路拓扑图；
20.图4是本发明实施方式提供的一种谐振单元的电路拓扑图；
21.图5是本发明实施方式提供的一种整流输出电路的电路拓扑图；
22.图6是本发明实施方式提供的一种非隔离谐振变换器的电路拓扑图；
23.图7是llc谐振变换器的直流特性曲线图；
24.图8是k＝1时llc谐振变换器的直流特性曲线图；
25.图9是k＝4时llc谐振变换器的直流特性曲线图；
26.图10是k＝16时llc谐振变换器的直流特性曲线图；
27.图11是本发明实施方式提供的一种励磁单元包括电感模块的非隔离谐振变换器的结构示意图；
28.图12是本发明实施方式提供的一种电感模块的电路拓扑图；
29.图13是本发明实施方式提供的一种励磁单元包括感抗模块的非隔离谐振变换器的结构示意图；
30.图14是本发明实施方式提供的一种感抗模块的电路拓扑图；
31.图15是本发明实施方式提供的一种励磁单元同时包括电感模块和感抗模块的非隔离谐振变换器的结构示意图；
32.图16是本发明实施方式提供的另一种励磁单元同时包括电感模块和感抗模块的
非隔离谐振变换器的结构示意图；
33.图17是本发明实施方式提供的一种等效励磁阻抗的调节方法的流程示意图。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
35.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
36.为提高效率以及功率密度，近些年来llc谐振变换器在隔离型dc/dc电源中被广泛地应用。llc谐振变换器凭借其软开关额定特性，能够实现原边开关管零电压开关(zero voltage switch，zvs)开通，输出整流管的零电流开关(zero current switch，zcs)关断。可以有效地减小原边开关管损耗和副边二极管反向恢复损耗，且具备优良的电磁干扰特性。
37.零点压开关是通过在开关器件上增加谐振电感和谐振电容，使其在开关开通和关断时流过开关的电压等于零，从而减少开关损耗以提高开关频率，有助于提高电源的效率。
38.零电流开关是通过在开关器件上增加谐振电感和谐振电容，使其在开关开通和关断时流过开关的电流等于零，从而减少开关损耗以提高开关频率，有助于提高电源的功率密度。
39.隔离llc谐振变换器的电路拓扑图如图1所示，该谐振变换器包括开关电路110、谐振电路120和整流输出电路130，其中开关电路110包括开关管q1、开关管q2、二极管d1、二极管d2、电容c1和电容c2；谐振电路120包括谐振电容cr、谐振电感lr和励磁电感lm；整流输出电路130包括变压器t、二极管d3、二极管d4和输出电容c0。
40.其中开关电路110接有直流输入电压um，开关管q1和开关管q2组成半桥开关网络，开关电路110通过交替驱动的开关管q1和开关管q2产生方波电压。
41.谐振电路120的谐振电容cr、谐振电感lr和励磁电感lm构成一个谐振网络。与电阻不同，电感和电容都不是纯阻性线性器件，电感的感抗xl和电容的容抗xc都与频率息息相关。当加在电感和电容上的频率发生变化时，电感的感抗xl和电容的容抗xc就会发生变化。具体地，当输入谐振网络的电压的频率从0开始向某一频率fo增加时，谐振网络呈容性(容抗》感抗)，增益gain＝vout/vi随着频率的增加而增加；当从这一频率fo再增大时，谐振网络呈感性(感抗》容抗)，增益gain＝vout/vin随着频率的增加而降低。这一频率fo即为谐振频率(此时感抗＝容抗，xl＝xc＝wl＝1/wc)。即谐振时，谐振网络呈纯阻性，此时增益gain最大。
42.整流输出电路130的变压器t的次级具有中心抽头，与二极管d3和二极管d4共同组成了全波整流电路，而整流输出电路中的电流最后通过输出电容c0滤波输出。
43.然而当输出负载大过载时，比如200％过载，对于buck、正激、反激电源来说，只要略增加占空比，输出仍然可以维持(大过载是短时的，器件温升还未超限，比如时间限定在
10s)。
44.而llc谐振变换器在大过载下，可能会出现频率持续降低，从zvs区间到zcs区间，控制不再具有单调性而导致失控；或者为防止失控，频率不降低，把输出电压降低；或者直接过载保护。这几种情况都会导致输出没有持续供电，而一些应用场合要求电源短时大过载保持供电。
45.为解决这一问题，本发明实施方式提供了一种非隔离谐振变换器，其结构示意图如图1所示，该非隔离谐振变换器包括：开关电路10、谐振电路20和整流输出电流30，其中谐振电路20包括谐振单元210和励磁单元220。
46.其中开关电路10的输出端连接至谐振电路20的输入端。开关电路10用于产生方波信号，并将产生的方波信号传输至谐振电路20。
47.需要说明的是，开关电路10包括全桥开关电路、对称半桥开关电路和不对称半桥开关电路等。在本发明实施例中，开关电路10采用的是不对称半桥开关电路。
48.开关电路10的电路拓扑图如图3所示，开关电路10包括：直流输入电压源vin、开关管q1和开关管q2，直流输入电压源vin的正极连接至开关管q1的漏极，开关管q1的源极连接至开关管q2的漏极，开关管q2的源极连接至直流输入电压源vin的负极。开关电路10的工作原理是根据开关管q1和开关管q2在直流输入电压源vin的作用下交替驱动，以此产生并输出方波信号。
49.谐振电路20的输出端连接至整流输出电路30的输入端，谐振电路20用于调节并输出方波信号至整流输出电路。其包括谐振单元210和励磁单元220，其中谐振单元210用于分压，而励磁单元220则可通过调节感抗，进而调节分压后的方波信号。谐振单元210串联连接在开关电路10和励磁单元220之间。
50.区别于现有技术，本发明实施方式能够通过调节励磁单元实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。
51.图4为本发明实施方式提供的一种谐振单元210的电路拓扑图，该谐振单元210包括谐振电容cr和谐振电感lr，其中，谐振电容cr的第一端连接至开关电路10的开关管q1的源极，谐振电容cr的第二端连接至谐振电感lr的第一端，谐振电感lr的第二端连接至励磁单元220。需要说明的是，也可将谐振电感lr的第一端连接至开关电路10的开关管q1的源极，谐振电感lr的第二端连接至谐振电容cr的第一端，谐振电容cr的第二端连接至励磁单元220。
52.整流输出电路30的输出端可连接负载，整流输出电路30用于将接收到的方波信号进行整流并滤波，输出直流信号。
53.整流输出电路30包括倍压整流电路和全桥整流电路，在本发明实施例中，整理输出电路30为全桥整流电路，其电路拓扑图如图5所示，该电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4和输出电容c0，二极管d1的正极连接至二极管d3的负极，二极管d1的负极连接至二极管d2的负极，二极管d2的正极连接至二极管d4的负极，二极管d3的正极连接至二极管d4的正极，输出电容c0的第一端连接至二极管d2的负极，输出电容c0的第二端连接至二极管d4的正极。
54.基于上述的开关电路10、谐振电路20和整流输出电流30，本发明实施例所提供的
非隔离谐振变换器的电路拓扑图如图6所示，该非隔离谐振变换器包括了：直流输入电压源vin、开关管q1、开关管q2、谐振电容cr、谐振电感lr、励磁单元220、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4和输出电容c0。其中，直流输入电压源vin的正极连接至开关管q1的漏极，开关管q1的源极连接至开关管q2的漏极，开关管q2的源极连接至直流输入电压源vin的负极。
55.谐振电容cr的第一端连接至开关电路10的开关管q1的源极，谐振电容cr的第二端连接至谐振电感lr的第一端，谐振电感lr的第二端连接至励磁单元220的一端，励磁单元220的另一端连接至开关管q2的源极，励磁单元220的一端连接至二极管d1的正极，励磁单元220的另一端连接至二极管d2的正极。
56.二极管d1的正极连接至二极管d3的负极，二极管d1的负极连接至二极管d2的负极，二极管d2的正极连接至二极管d4的负极，二极管d3的正极连接至二极管d4的正极，输出电容c0的第一端连接至二极管d2的负极，输出电容c0的第二端连接至二极管d4的正极。
57.针对上述的非隔离谐振变换器进行分析，图7为上述的llc非隔离谐振变换器的直流特性曲线图，已知为保持谐振电路的输出电压vp稳定，llc控制的调节方式是改变谐振电路的输入电压的频率。
58.从增益曲线分析，增益曲线的gain＝vp/vs。假设输入电压vs＝320v，输出电压vp希望稳定在400v，那么gain＝vp/vs＝400v/320v＝1.25，即工作点就在1.25这条线和增益曲线的交点上(因为只有在1.25这条线上，输出电压才能使400v)。
59.而1.25这条线具体与哪一条增益曲线相交则需要看整流输出电流30的负载情况。若负载较轻，假设q值为0.2，那么工作点就是q点。需要说明的是，负载轻意味着谐振电路的等效电阻大，品质因数q值小。
60.若负载加重，假设负载变成了上述较轻的负载的3倍，则q值就算0.2*3＝0.6，此时的工作点则为p点(控制器通过降低频率实现)。与负载轻相反，负载重意味着谐振电路的等效电阻小，品质因数q值大。
61.若负载持续加重，使得q值变成2、3甚至5或者更大。假设负载加重至q值为5，则工作点会变为w点；由于m点的gain远小于1.25，因此控制器会试图降低频率调节，但是因为此时开关电路10的开关管已工作至零电流开关区域，因此gain并非随着频率的减小而单调递增；因此若尝试降低频率，则会导致工作点移动到m点，在该点的gain更低，此时的谐振变换器已经无法调节至想要的工作点了，此时的控制器只能采用过流保护或者更换为其他控制方式。
62.此外，除了负载与频率对增益gain有影响之外，k值的改变对于增益gain也有显著的影响。需要说明的是，k值指的是励磁电感和谐振电感的比值。图8、图9和图10分别是k值为1、4和16时llc谐振变换器的直流特性曲线图。
63.从图8、图9和图10不难看出k值越小，增益范围越大，过载工作区间越宽。从中反映出k值小时llc谐振变换器的带载能力强。但是k值越小也意味着空载电流越大以及原边mos关断电流越大。因此为了合理应用这一特性，在电路设计时，需要让k值变化，在轻载时增大k值，在重载时减小k值，以实现轻载时损耗小，又能带动重载工作。
64.而k值的改变可以从k值的定义入手，k值的定义是励磁电感和谐振电感的比值，因此改变励磁电感或谐振电感都可以改变k值的大小。但是由于谐振电感关系到了谐振频率，
因此通常不改变谐振电感，只改变励磁电感。而励磁电感的改变可以直接改变励磁电感的电感值，也可以是励磁电感等效更改。
65.基于上述通过改变励磁电感的电感值进而改变k值，本发明实施方式提供了一种电感模块，用于直接改变励磁电感的电感值，其电路拓扑图如图12所示，该电感模块221包括了至少两个电感调节组件2211，电感调节组件2211之间为串联关系。每个电感调节组件2211都包括了一个可控开关tw和一个调节电感ls，可控开关tw并联在调节电感ls的两端。
66.其中各个电感调节组件2211的调节电感ls的电感值均相等，通过导通或断开各个调节电感ls上的可控开关tw进而实现励磁电感的电感值的改变。
67.需要说明的是，可控开关tw包括了继电器或开关管。
68.假设电感模块221包括了4个电感调节组件2211，初始状态下所有电感调节组件2211的可控开关tw均是断开的，即总的电感值为4倍调节电感ls的电感值。可通过控制可控开关tw闭合以短接调节电感ls以改变总的电感值。
69.需要说明的是，在任何状态下，电感模块221需要保证有至少一个电感调节组件2211中的调节电感ls是接入电路的。因此在一些实施例中，默认tw1是始终断开的。
70.基于上述电感模块221，本发明实施方式提供了一种励磁单元包括电感模块的非隔离谐振变换器，其结构示意图如图11所示，该非隔离谐振变换器包括了开关电路10、谐振电路20和整流输出电流30，其中谐振电路20包括谐振单元210和电感模块221。
71.其中开关电路10的输出端连接至谐振电路20的输入端。开关电路10用于产生方波信号，并将产生的方波信号传输至谐振电路20。
72.谐振电路20的输出端连接至整流输出电路30的输入端，谐振电路20用于调节并输出方波信号至整流输出电路。其包括谐振单元210和电感模块221，其中谐振单元210用于分压，而电感模块221则可通过导通或断开各个调节电感ls上的可控开关tw进而实现励磁电感的电感值的改变，进而调节分压后的方波信号。谐振单元210串联连接在开关电路10和电感模块221之间。
73.整流输出电路30的输出端可连接负载，整流输出电路30用于将接收到的方波信号进行整流并滤波，输出直流信号。
74.区别于现有技术，本发明实施方式能够通过调节电感模块进而调节电感值实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。
75.基于上述通过改变励磁电感的电感值进而改变k值，本发明实施方式提供了一种感抗模块，用于通过励磁电感等效更改，其电路拓扑图如图14所示，该感抗模块222包括了电感组件2221和电容组件2222，电感组件2221和电容组件2222串联。
76.其中电感组件2221包括至少一个串联电感lp，串联电感lp之间为串联关系；电容组件2222包括至少一个并联电容cp，并联电容cp之间为并联关系。串联电感lp和并联电容cp的数量可根据实际应用需要设置。
77.基于上述感抗模块222，本发明实施方式提供了一种励磁单元包括感抗模块的非隔离谐振变换器，其结构示意图如图13所示，该非隔离谐振变换器包括了开关电路10、谐振电路20和整流输出电流30，其中谐振电路20包括谐振单元210和感抗模块222。
78.其中开关电路10的输出端连接至谐振电路20的输入端。开关电路10用于产生方波
信号，并将产生的方波信号传输至谐振电路20。
79.谐振电路20的输出端连接至整流输出电路30的输入端，谐振电路20用于调节并输出方波信号至整流输出电路。其包括谐振单元210和感抗模块222，其中谐振单元210用于分压，而感抗模块222的感抗则随着频率降低，实现负载小时感抗大，负载大时感抗小，进而调节分压后的方波信号。谐振单元210串联连接在开关电路10和感抗模块222之间。
80.但需要说明的是，感抗模块222中的电感组件2221和电容组件2222的参数需合理配置，使得非隔离谐振变换器的工作频率范围内感抗模块222呈感性。
81.整流输出电路30的输出端可连接负载，整流输出电路30用于将接收到的方波信号进行整流并滤波，输出直流信号。
82.区别于现有技术，本发明实施方式能够通过感抗模块的感抗随着频率变化而变化实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。
83.当然，还可以将上述实施例中的电感模块221和感抗模块222结合在一起，如图15所示，图15本发明实施方式提供的一种励磁单元同时包括电感模块和感抗模块的非隔离谐振变换器的结构示意图，该非隔离谐振变换器包括了开关电路10、谐振电路20和整流输出电流30，其中谐振电路20包括谐振单元210和励磁单元220。
84.其中开关电路10的输出端连接至谐振电路20的输入端。开关电路10用于产生方波信号，并将产生的方波信号传输至谐振电路20。
85.谐振电路20的输出端连接至整流输出电路30的输入端，谐振电路20用于调节并输出方波信号至整流输出电路。其包括谐振单元210和励磁单元220，其中谐振单元210用于分压。励磁单元220包括了电感模块221感抗模块222，其中电感模块221则可通过导通或断开各个调节电感ls上的可控开关tw进而实现励磁电感的电感值的改变，而感抗模块222的感抗则随着频率降低，实现负载小时感抗大，负载大时感抗小，进而调节分压后的方波信号。谐振单元210串联连接在开关电路10和感抗模块222之间。
86.但需要说明的是，感抗模块222中的电感组件2221和电容组件2222的参数需合理配置，使得非隔离谐振变换器的工作频率范围内感抗模块222呈感性。
87.整流输出电路30的输出端可连接负载，整流输出电路30用于将接收到的方波信号进行整流并滤波，输出直流信号。
88.区别于现有技术，本发明实施方式能够通过感抗模块的感抗随着频率变化而变化，以及调节电感模块进而调节电感值实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。
89.此外，本发明实施方式还提供了另一种励磁单元同时包括电感模块和感抗模块的非隔离谐振变换器，其结构示意图如图16所示，该非隔离谐振变换器包括了开关电路10、谐振电路20、整流输出电流30、控制器40、采样电路40和负载60，其中谐振电路20包括谐振单元210和励磁单元220。
90.其中开关电路10的输出端连接至谐振电路20的输入端。开关电路10用于产生方波信号，并将产生的方波信号传输至谐振电路20。
91.谐振电路20的输出端连接至整流输出电路30的输入端，谐振电路20用于调节并输出方波信号至整流输出电路。其包括谐振单元210和励磁单元220，其中谐振单元210用于分
压。励磁单元220包括了电感模块221感抗模块222，其中电感模块221则可通过导通或断开各个调节电感ls上的可控开关tw进而实现励磁电感的电感值的改变，而感抗模块222的感抗则随着频率降低，实现负载小时感抗大，负载大时感抗小，进而调节分压后的方波信号。谐振单元210串联连接在开关电路10和感抗模块222之间。
92.但需要说明的是，感抗模块222中的电感组件2221和电容组件2222的参数需合理配置，使得非隔离谐振变换器的工作频率范围内感抗模块222呈感性。
93.整流输出电路30的输出端连接至负载60，整流输出电路30用于将接收到的方波信号进行整流并滤波，输出直流信号至负载60。
94.采样电路50的采样端连接至负载60，采样电路50的输出端连接至控制器40的输入端。采样电路50用于获取非隔离谐振变换器的输出信号的电流值，并将该电流值输出至控制器40。
95.控制器40的输入端连接至采样电路50的输出端，控制器40的输出端连接至各个电感调节组件2211的可控开关tw，控制器40用于根据电流值控制各个电感调节组件2211的可控开关tw的闭合和断开。
96.基于上述的非隔离谐振变换器，本发明实施方式还提供了一种等效励磁阻抗的调节方法，其流程示意图如图17所示，该方法包括了如下步骤：
97.步骤s100：获取采样电路所采集的采样电流；
98.步骤s200：判断采样电流是否超过第一电流阈值；
99.判断由步骤s100获取的采样电路是否超过第一电流阈值，若是，则执行步骤s300；若否，则重新执行步骤s200。
100.步骤s300：控制若干可控开关闭合，以短接对应的励磁电感；
101.步骤s400：在持续时间达到预设时间时，判断采样电流是否低于第二电流阈值；
102.从步骤s300闭合可控开关开始计时，在持续时间达到预设时间时，判断采样电流是否低于第二电流阈值，若是，则执行步骤s500；若否，则执行步骤s600。
103.步骤s500：控制闭合的可控开关断开；
104.控制若干可控开关断开，以恢复初始励磁电感。
105.步骤s600：控制开关电路停止输出信号。
106.判断为长时间过载，控制开关电路停止输出信号，以保护非隔离谐振变换器。
107.区别于现有技术，本发明实施方式能够通过感抗模块的感抗随着频率变化而变化，以及调节电感模块进而调节电感值实现在负载较小时，降低谐振变换器的带载能力以降低损耗；在负载较大时，提高谐振变换器的带载能力以驱动负载。
108.以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。