四管Buck-Boost电路的控制方法及系统的制作方法

文档序号:7387542阅读:3056来源:国知局
四管Buck-Boost电路的控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种四管buck-boost电路的控制方法,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出给模式选择模块;接收实际输出电压值,并将boost电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、boost电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,则控制功率级电路工作于boost电路模式下,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-Boost电路的控制方法及系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及升、降压直流变换器,特别涉及直流变换器的四管buck-boost电路的 控制方法及电路。

【背景技术】
[0002] 如图1所示,传统的四管buck-boost电路控制方案:分buck, buck-boost, boost 三个工作模式,
[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和开关管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,电路只工作于一个工作模式,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 望输出电压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
[0008]

【权利要求】
1. 一种四管Buck-Boost电路的控制方法,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; 接收实际输出电压值,并将boost电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、boost电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boost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boost电路模式下, 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。
2. -种四管Buck-Boost电路的控制方法,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数: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 boost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boost电 路模式下, 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt < Const,则令boost电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; 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,或停止输出; 接收模式选择判断的结果值,控制boost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。
3. -种四管Buck-Boost电路的控制系统,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boost电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、boost电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boost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boost电路模式下; 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-Boost电路的控制系统,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一参照电压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 的输出端连接,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,与门的输出端与第四开关 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,或门的输出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-Boost电路的控制系统,包括功率级电路,其特征在于,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号停止输出,由 boost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boost电 路模式下; 若kl*Ve"+k2* / Ve"dt < Const,则令boost电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,控制boost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。
【文档编号】H02M3/335GK104242662SQ201410406554
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【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
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