[发明专利]四管Buck-Boost变换器的三模式变频软开关控制方法

权利要求书

1.一种四管Buck-Boost变换器的三模式变频软开关控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用三模式控制方法，将输入电压与设定输出电压值进行采样比较，依据比较结果选择主电路的工作模式,其具体过程如下：当输入电压V_in低于V_o-ΔV时，变换器工作于Boost模式；当V_in高于V_o+ΔV时，变换器工作于Buck模式；

当V_in位于[V_o-ΔV，V_o+ΔV]区域时，变换器工作于Buck-Boost模式；

(2)依据三种模式下输入电压与输出电压之间的关系，采样输出电压和电感电流，通过电压外环和电流内环调节PWM，控制Buck单元和Boost单元的占空比；

所述三种模式下输入电压与输出电压之间的关系如下：

其中：V_in为输入电压，V_o为输出电压，ΔV为设定电压值，d₁为Buck单元的上管Q₁的占空比，d₂为Boost单元的下管Q₄的占空比；该步骤的具体过程如下：

采样输出电压送入电压环，电压环输出作为电流环基准，采样电感电流与电流环基准比较产生PWM调制基准，得到调制波；调制波与三角载波交截，产生4路PWM分别供给4个开关管，控制Buck单元和Boost单元占空比，进而控制输出电压；

(3)采用最小电感电流控制和变频控制方法，在不同负载条件下，得到电感电流最小值与变换器开关频率之间的关系；调节三角载波的频率来调节变换器开关频率，控制电感电流最小值不变，降低电感电流脉动；该步骤的具体过程如下：

选定最小电感电流为开关管Q₁、Q₄在死区时间内刚好完成结电容充放电所需的最小电流值；采样电感电流，在Buck模式下电感电流平均值即为负载电流有效值，在Boost模式、Buck-Boost模式下电感电流平均值即为负载电流有效值与开关管Q₄关断占空比之比；根据电感电流平均值和选定的电感电流最小值确定电感电流脉动量；采样输入、输出电压，结合电感电流脉动量即确定三角波的频率，也即通过改变三角波的频率来改变开关频率，控制电感电流最小值不变，实现软开关的同时减小电感电流脉动量。