boost变换器的开关调制方法与装置

1.本发明涉及变换器控制领域，具体而言，涉及一种boost变换器的开关调制方法、装置、存储介质与电子设备。


背景技术：

2.现有技术中的交错变换器的开关调制方法主要应用于传统的两相交错并联boost变换器、单相堆叠交错boost变换器等，如图1和图2所示，通过每一个开关分别控制一个电感的充电状态或者放电状态，上述方法需要通过对电感状态逐步分析进而得到开关的状态，交错变换器的工作效率较低。
3.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种boost变换器的开关调制方法、装置、存储介质与电子设备，以至少解决现有技术中由于现有的交错boost变换器的开关调制方法需要对多个电感的充放电进行逐步分析造成的变换器工作效率低的问题。
5.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种boost变换器的开关调制方法，所述方法应用于多相堆叠交错boost变换器，所述boost变换器包括第一数量的主回路、从回路以及桥臂，其中，每条所述桥臂上设置有第二数量的开关，包括：确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。
6.进一步地，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：确定所述第一充放电状态与所述第二充放电状态、所述第三充放电状态相反；确定所述第一充放电状态与所述第四充放电状态相同。
7.进一步地，所述boost变换器为三相boost变换器，所述三相boost变换器的桥臂上设置的开关的顺序表示为其中，s
11
、s
12
为第一桥臂开关，s
21
、s
22
为第二桥臂开关，s
31
、s
32
为第三桥臂开关，通过控制s
11
、s
12
、s
21
、s
22
、s
31
、s
32
的断开与闭合以控制三相主回路的充放电状态以及三相从回路的充放电状态。
8.进一步地，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第一桥臂开关s
11
、s
12
闭合，以使得第一相主回路为充电状态；控制所述第三桥臂开关s
32
断开，以使得第一相从回路为放电状态；控制所述第二桥臂开关s22闭合，所述第二桥臂开关s
21
断开，所述第三桥臂开关s
31
断开，以控制第二相主回路和第三相主回路为放电状态，第二相从回路和第三相从回路为充电状态。
9.进一步地，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第二桥臂开关s
21
、s
22
闭合，以使得第二相主回路为充电状态；控制所述第一桥臂开关s
12
断开，以使得第二相从回路为放电状态；控制所述第三桥臂开关s
32
闭合，所述第一桥臂开关s
11
断开，所述第三桥臂开关s
31
断开，以控制第一相主回路和第三相主回路为放电状态，第一相从回路和第三相从回路为充电状态。
10.进一步地，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第三桥臂开关s
31
、s
32
闭合，以使得第三相主回路为充电状态；控制所述第二桥臂开关s
22
断开，以使得第三相从回路为放电状态；控制所述第一桥臂开关s
12
闭合，所述第二桥臂开关s
21
断开，所述第二桥臂开关s
21
断开，以控制第一相主回路和第二相主回路为放电状态，第一相从回路和第二相从回路为充电状态。
11.进一步地，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第一桥臂开关s
12
、所述第二桥臂开关s
22
、所述第三桥臂开关s
32
闭合，且控制所述第一桥臂开关s
11
、所述第二桥臂开关s
21
、所述第三桥臂开关s
31
断开，以使得三相主回路均为放电状态，三相从回路均为充电状态。
12.进一步地，当s
i,j
＝1(i＝1,2；j＝1,2,3)时，所述桥臂开关处于闭合状态；当s
i,j
＝0时，所述桥臂开关处于断开状态，若所述目标相主回路处于充电状态，则与所述目标相主回路连接的桥臂开关状态为与目标相从回路连接的桥臂开关状态为所述其他桥臂的开关状态为所述目标相从回路是与所述目标相主回路对应的从回路。
13.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种boost变换器的开关调制装置，所述装置应用于多相堆叠交错boost变换器，所述boost变换器包括第一数量的主回路、从回路以及桥臂，其中，每条所述桥臂上设置有第二数量的开关，包括：确定模块，用于确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；调整模块，用于基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。
14.根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行任意一种所述的变换器的开关调制方法。
15.根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行任意一种所述的变换器的开关调制方法。
16.应用本方案，通过确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上
设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。达到了同时控制多个电感充放电的目的，从而实现了提高boost变换器工作效率的技术效果。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1示出了标准的两相交错并联boos变换器示意图；
19.图2示出了单相堆叠交错boost变换器示意图；
20.图3示出了多相堆叠交错boost变换器；
21.图4示出了根据本技术实施例的boost变换器的开关调制方法流程图；
22.图5示出了根据本技术实施例的三相堆叠交错boost变换器；
23.图6示出了根据本技术实施例的两相堆叠交错boost变换器；
24.图7示出了根据本技术实施例的boost变换器的开关调制装置示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.实施例1
28.交错boost变换器的开关调制方法主要涉及三种变换器，即传统的两相交错并联boost变换器、单相堆叠交错boost变换器、多相堆叠交错boost变换器。
29.图1是一种传统的两相交错并联boost变换器的电路结构示意图，如图1所示，开关顺序为[s
11 s
21
]，开关s
11
控制电感lp的充电和放电，开关s
21
控制电感ls的充电和放电。单个开关控制单个电感的充电和放电，所以对于开关状态，需要通过对电感状态进一步分析得到开关的状态，降低了工作效率。
[0030]
图2是一种单相堆叠交错变换器的电路结构示意图，如图2所示，开关顺序为[s
11 s
21
]，开关s
11
控制电感lp的充电和放电，开关s
21
控制电感ls的充电和放电。单个开关控制单个电感的充电和放电，每一个开关都仅仅控制一个电感的状态，所以对于开关状态，需要通过对电感状态进一步分析得到开关的状态，降低了工作效率。
[0031]
图3是一种多相堆叠交错变换器的电路结构示意图，如图3所示，与单相堆叠交错不同的是，多相堆叠交错一个开关可以控制两个电感的充电或放电，所以在确定开关状态时要对电感逐一进行分析，这就耗费了很多时间，大大降低了的工作效率。
[0032]
针对上述缺点，所以本发明在多相boost堆叠交错拓扑结构的基础上，提出了一种并联交错开关调制方法，可以通过控制开关的切换来控制多个电感的充放电，进而节省分析开关状态的时间，并且大大提高了变换器的工作效率。
[0033]
根据本发明实施例，提供了一种boost变换器的开关调制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0034]
根据本发明实施例，提供了一种boost变换器的开关调制的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0035]
图4是根据本发明实施例的boost变换器的开关调制方法，如图4所示，所述方法应用于多相堆叠交错boost变换器，所述boost变换器包括第一数量的主回路、从回路以及桥臂，其中，每条所述桥臂上设置有第二数量的开关，包括：
[0036]
步骤s102，确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；
[0037]
步骤s104，基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。
[0038]
应用本方案，通过确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。达到了同时控制多个电感充放电的目的，从而实现了提高boost变换器工作效率的技术效果。
[0039]
在一种可选的实施例中，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：确定所述第一充放电状态与所述第二充放电状态、所述第三充放电状态相反；确定所述第一充放电状态与所述第四充放电状态相同。
[0040]
在一种可选的实施例中，如图5所示，所述boost变换器为三相boost变换器，所述三相boost变换器的桥臂上设置的开关的顺序表示为其中，s
11
、s
12
为第一桥臂开关，s
21
、s
22
为第二桥臂开关，s
31
、s
32
为第三桥臂开关，通过控制s
11
、s
12
、s
21
、s
22
、s
31
、s
32
的断开与闭合以控制三相主回路的充放电状态以及三相从回路的充放电状态。
[0041]
在一种可选的实施例中，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第一桥臂开关s
11
、s
12
闭合，以使得第一相主回路为充电状态；控制所述第三桥臂开关s
32
断开，以使得第一相从回路为放电状态；控制所述第二桥臂开关s
22
闭合，所述第二桥臂开关s
21
断开，所述第三桥臂开关s
31
断开，以控制第二相主回路和第三相主回路为放电状态，第二相从回路和第三相从回路为充电状态，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开。
[0042]
在一种可选的实施例中，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第二桥臂开关s
21
、s
22
闭合，以使得第二相主回路为充电状态；控制所述第一桥臂开关s
12
断开，以使得第二相从回路为放电状态；控制所述第三桥臂开关s
32
闭合，所述第一桥臂开关s
11
断开，所述第三桥臂开关s
31
断开，以控制第一相主回路和第三相主回路为放电状态，第一相从回路和第三相从回路为充电状态，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开。
[0043]
在一种可选的实施例中，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括：控制所述第三桥臂开关s
31
、s
32
闭合，以使得第三相主回路为充电状态；控制所述第二桥臂开关s
22
断开，以使得第三相从回路为放电状态；控制所述第一桥臂开关s
12
闭合，所述第二桥臂开关s
21
断开，所述第二桥臂开关s
21
断开，以控制第一相主回路和第二相主回路为放电状态，第一相从回路和第二相从回路为充电状态，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开。
[0044]
在一种可选的实施例中，确定所述boost变换器的充放电状态信息，包括控制所述第一桥臂开关s
12
、所述第二桥臂开关s
22
、所述第三桥臂开关s
32
闭合，且控制所述第一桥臂开关s
11
、所述第二桥臂开关s
21
、所述第三桥臂开关s
31
断开，以使得三相主回路均为放电状态，三相从回路均为充电状态，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开。
[0045]
在一种可选的实施例中，当s
i,j
＝1(i＝1,2；j＝1,2,3)时，所述桥臂开关处于闭合状态；当s
i,j
＝0时，所述桥臂开关处于断开状态，若所述目标相主回路处于充电状态，则与所述目标相主回路连接的桥臂开关状态为与目标相从回路连接的桥臂开关状态为所述其他桥臂的开关状态为所述目标相从回路是与所述目标相主回路对应的从回路。
[0046]
如图6所示的实施例，示出了一种两相堆叠交错boost变换器，两桥臂开关分布为：分为如下几种情形：
[0047]
1)、第一相主回路充电，第一相从回路放电，第二相主回路放电，第二相从回路充
电，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开；
[0048]
2)、第二相主回路充电，第二相从回路放电，第一相主回路放电，第一相从回路充电，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开；
[0049]
3)、第一相主回路与第二相主回路都放电时，两条从回路都充电，此状态下开关的状态表示为其中，1表示闭合，0表示断开；
[0050]
综上所述，可以得到开关的调制方法：哪一相主回路充电，与这一相主回路连接的桥臂的开关状态就为与这一相从回路连接的桥臂的开关状态为其他桥臂的开关状态为
[0051]
实施例2
[0052]
根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述boost变换器的开关调制方法的装置实施例，图7是根据本发明实施例的一种boost变换器的开关调制装置的结构示意图，如图7所示，上述变换器的开关调制装置，所述装置应用于多相堆叠交错boost变换器，所述boost变换器包括第一数量的主回路、从回路以及桥臂，其中，每条所述桥臂上设置有第二数量的开关，包括：
[0053]
确定模块71，用于确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；
[0054]
调整模块72，用于基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。
[0055]
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现：上述各个模块可以位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。
[0056]
需要说明的是，本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述，此处不再赘述。
[0057]
上述的变换器的开关调制装置还可以包括处理器和存储器，上述确定模块71、调整模块72等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
[0058]
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元，上述内核可以设置一个或以上。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
[0059]
根据本技术实施例，还提供了一种非易失性存储介质的实施例。可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述非易失性存储介质所在设备执行上述任意一种变换器的开关调制方法。
[0060]
可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述非易失性存储介质包括存储的程序。
[0061]
可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下功能：确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。
[0062]
根据本技术实施例，还提供了一种处理器的实施例。可选地，在本实施例中，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述任意一种变换器的开关调制方法。
[0063]
根据本技术实施例，还提供了一种计算机程序产品的实施例，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述任意一种变换器的开关调制方法步骤的程序。
[0064]
可选地，上述计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：确定所述boost变换器的充放电状态信息，其中，所述充放电状态信息至少包括：目标相主回路的第一充放电状态、与所述目标相主回路对应的从回路的第二充放电状态、除所述目标相主回路以外的其他主回路的第三充放电状态、以及其他从回路的第四充放电状态；基于所述第一充放电状态调整与所述目标相主回路连接的桥臂上设置的开关的状态，以及基于所述第二充放电状态、所述第三充放电状态和所述第四充放电状态调整其他桥臂上设置的开关的状态。
[0065]
根据本技术实施例，还提供了一种电子设备的实施例，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任意一种的变换器的开关调制方法。
[0066]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0067]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0068]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0069]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0070]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0071]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取非易失性存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的非易失性存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0072]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。