[发明专利]四开关buck-boost转换器的三模式控制方法

说明书

本发明涉及一种四开关buck‑boost转换器的三模式控制方法，在输入电压与输出电压幅值相接近时，电压转换比成非连续性进入过渡区时采用三模式控制方法，直流电压外环控制，四开关buck‑boost转换器输出电压Vsubgt;o/subgt;与输出电压给定参考值Vsubgt;ref/subgt;电压差送PI调节器，PI调节器计算输出控制信号dsubgt;ctr/subgt;，dsubgt;ctr/subgt;用于确定三模式模式选择，调节开关管相应的PWM波形，三模式模式选择包括：过渡降压模式、过渡升压模式、升压模式。解决四开关转换器的“过渡区”问题，实现不同模式之间的平滑过渡。四开关转换器稳定性得到提高，保证转换器在工作中全程稳定。

技术领域

本发明涉及一种转换器控制技术，特别涉及一种四开关buck-boost转换器的三模式控制方法。

背景技术

四开关buck-boost转换器可实现输入电压的升压和降压操作，并实现输出同相电压。当输入电压高于输出电压时，转换器以降压模式工作；当输入电压低于输出电压时，转换器在升压模式下工作，这是双模式控制策略。但开关延迟、死区时间等因素引起占空比限制，输入电压与输出电压幅值相接近时，电压转换比是非连续的。这种在输出电压附近转换比不连续的区域，称之为“过渡区”，过渡区的存在影响转换器的稳定性，因此需要一种多模式控制以解决“过渡区”的问题。

发明内容

本发明是针对四开关buck-boost转换器“过渡区”转换不稳定的问题，提出了一种四开关buck-boost转换器的三模式控制方法，可以解决四开关转换器的“过渡区”问题，实现不同模式之间的平滑过渡。

本发明的技术方案为：一种四开关buck-boost转换器的三模式控制方法，在输入电压与输出电压幅值相接近时，电压转换比成非连续性进入过渡区时采用三模式控制方法，具体如下：

直流电压外环控制，四开关buck-boost转换器输出电压V_o与输出电压给定参考值V_ref电压差送PI调节器，PI调节器计算输出控制信号d_ctr，d_ctr用于确定三模式模式选择，调节开关管相应的PWM波形，三模式模式选择包括：过渡降压模式，工作点P∈DF；过渡升压模式，工作点P∈CD；升压模式，工作点P∈AB；点A位置(d_2min，1)，点B位置(d_2max，1)，点C位置(d_1max*d_2max，d_1max),点D位置(d_2max，d_1max)，点F位置(d_2max，d_1min)，并且d_2max＝d_1max＝d_max，开关管Q₁和Q₄的占空比分别是d₁、1-d₁，作为一对占空比互补的开关管，其中d_1min、d_1max分别为开关管Q₁的最小和最大占空比；开关管Q₂和Q₃的占空比分别是d₂、1-d₂，作为一对占空比互补的开关管，其中d_2min、d_2max分别为开关管Q₂的最小和最大占空比；根据下面公式进行三模式控制，

d_ctr≤0.5为过渡降压模式；0.5d_ctrl0.5/d_2max为过渡升压模式；公式d_ctrl≥0.5/d_2max为升压模式。

本发明的有益效果在于：本发明四开关buck-boost转换器的三模式控制方法，四开关转换器稳定性得到提高，保证转换器在工作中全程稳定。

附图说明