[发明专利]一种四开关Buck-Boost变换器的控制方法、控制器及电源设备

说明书

本发明实施例涉及变换器领域，公开了一种四开关Buck‑Boost变换器的控制方法、控制器及电源设备，生成调节驱动开关管的PMW波形的占空比的控制信号d_crt，变换器在Buck降压模式下，由于控制信号d_crt的逐渐增大，可以逐步降低第一开关管的实际死区时间t_d1，直至为0，使得第一开关管实际输出占空比为1，确保实际驱动占空比由0平滑过渡到1，消除了占空比跳变；变换器在Boost升压模式下，给第四开关管Q4的占空比d₂增加死区补偿，确保了从Buck降压模式到Boost升压模式的平滑过渡，消除了Boost升压模式下零占空比运行。

技术领域

本发明实施例涉及变换器控制技术领域，尤其涉及一种四开关Buck-Boost变换器的变死区两模式控制方法。

背景技术

四开关Buck-Boost变换器可以实现输入电压的升压和降压转换，并实现输出电压同相。当输入电压大于输出电压时，变换器工作在Buck降压模式；当输入电压小于输出电压时，变换器工作在Boost升压模式，这是传统的双模式控制策略。

本发明发明人在实现本发明实施例的过程中，发现：由于开关死区带来的占空比限制，使得在输入电压与输出电压幅值接近时，电压转换比是非连续的，这会使得输出电压增益突变，输出电压纹波变大，因此需要采用动态调整死区的方法消除死区带来的影响。

采用三模态控制的四开关Buck-Boost电路可以消除输出电压纹波，但在其升压与降压的过渡过程中，需要四个开关管同时动作，大大增加了开关管损耗。

发明内容

本发明实施例一个目的旨在提供一种四开关Buck-Boost变换器的控制方法、控制器及电源设备，在Buck降压模式与Boost升压模式之间的边界时，动态改变驱动死区，消除电压增益的不连续区域。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例中提供给了一种四开关Buck-Boost变换器的控制方法，所述四开关Buck-Boost变换器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述方法包括：

生成调节驱动开关管的PMW波形的占空比的控制信号d_crt；

当d_crt≤1-T_d/T_prd时，所述变换器工作于降压模式，根据所述控制信号d_crt获取所述第一开关管的第一目标占空比d₁为所述控制信号d_crt与死区补偿时间T_d/T_prd的和d_crt+T_d/T_prd，基于所述第一目标占空比d₁和第一死区时间T_d控制所述第一开关管的导通，控制所述第二开关管和所述第一开关管互补导通，控制所述第三开关管和所述第四开关管关断；其中，T_d是预设死区时间，T_prd是开关管控制周期；

当(1-T_d/T_prd)＜d_crt≤1时，所述变换器工作于降压模式，所述第一开关管的第二目标占空比d₁为1，基于所述第二目标占空比1和第二死区时间T_prd(1-d_ctr)控制所述第一开关管的导通，控制所述第二开关管关断，控制所述第三开关管和所述第四开关管关断；