[发明专利]一种应用于双向Buck/Boost变换器软启动的延时同步整流控制方法

说明书

本发明涉及双向Buck/Boost变换器宽输入宽输出的技术领域，尤其涉及一种应用于双向Buck/Boost变换器软启动的延时同步整流控制方法，在开机时MOSFET主控管占空比从零并逐渐增大过程中，封锁MOSFET被控管驱动信号，利用MOSFET被控管的体二极管续流；待MOSFET主控管软启动结束，双向Buck/Boost变换器正常工作，再给MOSFET被控管施加与MOSFET主控管互补的驱动信号，实现同步整流。

技术领域

本发明涉及双向Buck/Boost变换器宽输入宽输出的技术领域，尤其涉及一种应用于双向Buck/Boost变换器软启动的延时同步整流控制方法。

背景技术

随着能源、环保等问题日益受到关注，电动汽车得到迅速发展，然而在现有的技术条件下，动力电池的性能成了制约电动汽车发展的主要瓶颈。双向DC/DC变换技术可以优化电动机控制、提高电动汽车整体的效率性能。电动车电源需要实现输入、输出电流可双向流动，可通过双向DC/DC变换器实现能量双向传输，双向Buck/Boost变换器是双向DC/DC变换器其中一种拓扑。

双向Buck/Boost变换器具有控制简单、拓扑可靠、能够达到较高功率等级等优点，适合应用在车载能量管理系统中。变换器的两端分别连接直流母线和蓄电池，承担系统双向能量变换的任务，因此双向变换器在系统的能量管理中具有非常重要的作用。它不同于传统的单端“源”单端“负载”的应用场合，而是工作在两端均为电压源的场合。

对于Buck/Boost双向同步整流变换器，为了减小变换器开机时的浪涌电流，一般需要采用软启动方法。传统软启动是将变换器主控管的占空比由零逐渐增大至稳定值，这对于单端“源”、单端“耗散性负载”的运用场合是可行的。对于双向变换器，如果将其看作分别是不同时间两个方向的单向DC/DC变换器，可以采用传统软启动。但由于本系统中，双向DC/DC变换器相当于两端都接电源。如果系统在开机软启动过程中被控管与主控管互补工作，则被控管的占空比将从满占空比开始逐渐减小，电路会存在问题。

两端“源”类型的双向变换器如果采用传统软启动方法，将存在很大的反向电流，其原因是被控管与主控管互补导通。为了防止反向电流出现，系统在开机软启动时，被控管不能工作在同步整流状态，即被控管不开通以防止给输出端“源”提供反向电流的通路，这个过程中只是通过被控管的体二极管给电感电流续流；待主控管软启动完成后，双向变换器正常工作，再给被控管施加驱动信号，实现同步整流。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应用于双向Buck/Boost变换器软启动的延时同步整流控制方法，削弱了传统双向Buck/Boost变换器软启动时的震荡问题，电流应力小，使电路启动时更加稳定可靠，具有较高的工程使用价值，此控制方法可靠、电路简单、易于实现。

本发明的技术解决方案是：一种应用于双向Buck/Boost变换器软启动的延时同步整流控制电路，包括双向Buck/Boost变换器、采样电路、控制电路、驱动电路；

所述双向Buck/Boost变换器包括电源、电容、电感、第一MOSFET和第二MOSFET；第一电容和第二电容分别并联在输入电源和输出电源的两端，输入电源的正极连接第一MOSFET的漏极，第一MOSFET的源极连接第二MOSFET的漏极以及电感一端，电感另一端连接输出电源正极；输入电源和输出电源的负极均连接第二MOSFET的源极；

所述采样电路用于采样输入电压、输出电压，并将输入电压和输出电压的幅值、以及输出电压的上升时间，发送至控制电路；

所述控制电路用于接收输入电压和输出电压，以确定电路工作在Buck模式还是Boost模式，并且通过PI控制后，生成调制信号，发送至驱动电路；

所述驱动电路用于接收调制信号，经过隔离及功率放大后，生成驱动信号，驱动主电路中的MOSFET。