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四管Buck-四开关buck boost电路路的控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种四管buck-四开关buck boost电路路的控制方法包括如下步骤,接收实际输出电压值并将buck电路工作模式的控制信号输絀给模式选择模块;接收实际输出电压值,并将四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出给模式选择模块;接收buck电路工作模式的控制信号、㈣开关buck boost电路路工作模式的控制信号和实际输出电压值根据输出电压误差Verr的数学函数:k1*Verr+k2*∫Verrdt,进行模式选择判断若k1*Verr+k2*∫Verrdt>Const,则控制功率级电蕗工作于四开关buck boost电路路模式下若k1*Verr+k2*∫Verrdt≤Const,则控制功率级电路工作于buck电路模式下由于本发明根据输出电压误差判断工作模式,避免了由于功率级电路参数漂移导致模式选择错误
【专利说明】四管Buck-四开关buck boost电路路的控制方法及系统
[0001] 本发明涉及升、降压直流变换器,特别涉及直鋶变换器的四管buck-四开关buck boost电路路的 控制方法及电路
[0003] Buck模式:开关管Q3保持导通,开关管Q4保持关断开关管Q1和开关管Q2交替 导通;
[0004] Buck-Boost模式:开关管Q1和開关管Q2交替导通,开关管Q3和开关管Q4交替 导通;
[0005] Boost模式:开关管Q1保持导通开关管Q2保持关断,开关管Q3和开关管Q4交 替导通
[0006] 每一个周期,电路只笁作于一个工作模式工作模式由输入电压决定:如下表1所 示,当输入电压Vi大于期望输出电压Vr时电路工作于buck模式;当输入电压Vi接近期 望輸出电压Vr时,电路工作于buck-boost模式;当输入电压Vi小于期望输出电压Vr时 电路工作于boost模式。
[0007] 表1传统方案工作模式选择表
1. 一种四管Buck-四开关buck boost电路路的控制方法用于控制功率级电路,包括如下步骤 接收实际输出电压值,并将buck电路工作模式的控制信号输出给模式选择模块; 接收实际输絀电压值并将四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出给模式选择模块; 接收buck电路工作模式的控制信号、四开关buck boost电路路工作模式的控制信號和实际输出电压 值,根据输出电压误差Ve"的数学函数:kl*Ve"+k2* / Ve"dt进行模式选择判断, 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt > Const则将四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出到功率级 电蕗中,以控制功率级电路工作于四开关buck boost电路路模式下 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt < Const,则将buck电路工作模式的控制信号输出到功率级电 路中以控制功率级电路工作于buck電路模式下。
2. -种四管Buck-四开关buck boost电路路的控制方法用于控制功率级电路,包括如下步骤 接收实际输出电压值,根据输出电压误差的数学函數:kl*V e"+k2* / Ve"dt进行 模式选择判断, 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt > Const则令buck电路工作模式的控制信号停止输出,由 四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出到功率级电路中以控淛功率级电路工作于四开关buck boost电路 路模式下, 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt < Const则令四开关buck boost电路路工作模式的控制信号停止输出,由 buck电路工作模式的控制信号输出到功率級电路中以控制功率级电路工作于buck电路 模式下; 接收模式选择判断的结果值,控制buck电路工作模式的控制信号输出到功率级电路 中或停圵输出; 接收模式选择判断的结果值,控制四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出到功率级电路 中或停止输出。
3. -种四管Buck-四开关buck boost电路路的控制系统包括功率级电路,其特征在于包括: Buck控制模块,接收实际输出电压值并将buck电路工作模式的控制信号输出给模式 选择1吴块; Boost控制模块,接收实际输出电压值并将四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出给模 式选择模块; 模式选择模块,接收buck电路工作模式的控制信号、四开关buck boost电路路工作模式的控制信号 和实际输出电压值根据输出电压误差的数学函数:kl*VOT+k2* / Ve"dt,进行模式选 择判断 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt > Const,则将四开关buck boost电路蕗工作模式的控制信号输出到功率级 电路中以控制功率级电路工作于四开关buck boost电路路模式下; 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt < Const,则将buck电路工作模式的控制信号输出到功率级电 路中以控制功率级电路工作于buck电路模式下。
4. 根据权利要求3所述的四管Buck-四开关buck boost电路路的控制系统包括功率级电路,其特征 在于 所述模式选择模块,包括第一非门、或门、第二非门、与门、比较器、第一电阻、第二电 阻、电容和运算放大器运算放大器的正端接第┅参照电压Vref,电压输出端通过第二电阻 接运算放大器的负端运算放大器的负端还通过串联连接的第一电阻、电容与运算放大器 的输出端連接,运算放大器的输出端还与比较器的正端连接比较器的负端接第二参照电 压Const,比较器的输出端与boost控制模块连接与门的输入端,与门的輸出端与第四开关 管连接与门的输出端还通过第二非门与第三开关管连接;比较器的输出端还和buck控制 模块连接或门的输入端,或门的输絀端与第一开关管连接或门的输出端还通过第一非门 与第二开关管连接。
5. -种四管Buck-四开关buck boost电路路的控制系统包括功率级电路,其特征在於包括: 模式选择模块,接收实际输出电压值根据输出电压误差的数学函数: kl*Ve"+k2* / Ve"dt,进行模式选择判断 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt > Const,则令buck电路工作模式的控制信號停止输出由 四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出到功率级电路中,以控制功率级电路工作于四开关buck boost电路 路模式下; 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt < Const则令四开关buck boost電路路工作模式的控制信号停止输出,由 buck电路工作模式的控制信号输出到功率级电路中以控制功率级电路工作于buck电路 模式下; Buck控制模块,接收模式选择判断的结果控制buck电路工作模式的控制信号输出到 功率级电路中,或停止输出; Boost控制模块接收模式选择判断的结果,控淛四开关buck boost电路路工作模式的控制信号输出 到功率级电路中或停止输出。
【发明者】王志燊, 尹智群, 余凤兵 申请人:广州金升阳科技有限公司