单电感两级式的拓扑结构变换器及其控制方法与流程

文档序号:11111249阅读:来源:国知局

技术特征:

1.单电感两级式的拓扑结构变换器,其特征在于,包括由输入端的交流源AC、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成一个单相半波整流电路;还包括开关管T1、开关管T2、开关管T3、开关管T4与电感L组成的一个单电感的H桥结构,单电感的H桥结构使电感L上的电流iL从正方向或者负方向流通;所述的单电感的H桥结构包括四个外端口,四个外端口分别连接输入端、输出端、电容C1以及一个公共端口;二极管D5与输入端的单相半波整流电路串接,防止电路其他部分电流回流到输入端;电阻R与电容C2并联,电容C2与电阻R构成输出端,输出电压为Vout2;二极管D6与输出端串接,防止输出端电流流入电路其余部分;C1连接在单电感的H桥结构的一个端口与公共端口之间,储存纹波较大的能量,能量以电压Vout1的形式存储在电容C1中;信号s1、信号s2、信号s3、信号s4分别为开关管T1、开关管T2、开关管T3、开关管T4的控制信号。

2.根据权利要求1所述的单电感两级式的拓扑结构变换器的控制方法,其特征在于:采用双峰值控制法,控制单电感两级式的拓扑结构变换器BOOST状态时电感电流的峰值及BUCK状态时电感电流峰值;所述控制方法包括以下过程:

(1)将采样的输入交流电压与采样的中间电容的电压通过乘法器,再将乘法器产生的信号通过PI调节成BOOST状态的电流峰值参考值IP1;

(2)采样输出电容上的电压通过PI调节成BUCK状态的电流峰值参考值IP2;

(3)将步骤(1)得到的BOOST状态的电流峰值参考值Ip1与实时的电感电流采样值I进行对比,当I=Ip1时,产生一个峰值信号P1;

(4)将步骤(2)得到的BUCK状态的电流峰值参考值Ip2与实时的电感电流采样值I进行对比,当I=Ip2时,产生一个峰值信号P2;

(5)将实时的电感电流采样值I与零进行对比,当I=0时,产生一个过零信号Z1;

(6)开关管MOS1的驱动信号S1在周期零时刻变为高电平S1=1,与此同时变为高电平的还有开关管MOS2的驱动信号S2=1,此时的开关管MOS3的驱动信号S3=0,开关管MOS4的驱动信号S4=0;

(7)当电感上电流上升达到步骤(3)的条件时,开关管MOS2关断,驱动信号S2=0;

(8)当电感电流下降到零,即达到步骤(5)的条件时,开关管MOS1关断,驱动信号S1=0,与此同时开关管MOS3、开关管MOS4打开,驱动信号S3=1,S4=1;

(9)电感电流继续向负方向增加,即达到步骤(4)的条件时,开关管MOS3断开,驱动信号S3=0;

(10)当进入下一个周期的时候,开关管MOS4关断,驱动信号S4=0,开关管MOS1、开关管MOS2打开,驱动信号S1=1,S2=1,即进入步骤(6)的状态。

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