一种用于对双管Buck-Boost电路模式进行切换的方法技术

技术编号：43952086 阅读：4 留言：0更新日期：2025-01-07 21:39

一种用于对双管Buck‑Boost电路模式进行切换的方法，涉及电路切换领域。本发明专利技术的目的是为了解决现有Buck‑Boost电路模式切换方式复杂的问题，采集IGBT开关管S<subgt;1</subgt;输出电压和IGBT开关管S<subgt;2</subgt;输出电压，分别获得IGBT开关管S<subgt;1</subgt;的占空比d<subgt;buck</subgt;和IGBT开关管S<subgt;2</subgt;的占空比d<subgt;boost</subgt;；判断是否1‑d<subgt;boost</subgt;‑d<subgt;buck</subgt;＜0，如果是，使IGBT开关管S<subgt;1</subgt;的占空比d<subgt;buck</subgt;＝1，并根据电压参考值和IGBT开关管S<subgt;2</subgt;输出电压调节IGBT开关管S<subgt;2</subgt;的占空比d<subgt;boost</subgt;，此时为升压模式，如果否，使IGBT开关管S<subgt;2</subgt;的占空比d<subgt;boost</subgt;＝0，并根据电压参考值和IGBT开关管S<subgt;1</subgt;输出电压调节IGBT开关管S<subgt;1</subgt;的占空比d<subgt;buck</subgt;，此时为降压模式。本发明专利技术用于平滑实现升降压切换。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路切换领域，属于电路模式切换技术。

技术介绍

1、由于双管buck-boost电路其工作原理简单可以实现升降压功能，因此能适用于很多宽电压输入输出范围的控制。但由于双管buck-boost电路具备两个自由度，其控制策略多种多样，不同的模式其输出特性不一样，导致电路的输出效率不一样，为了实现升降压功能的同时提高电路效率，采用buck-boost模式切换，可以有效降低电感电流的较大应力，减小电路损害，降低对功率开关器件要求。但是如何实现按模式预测与平缓切换是实现模式切换的难点，因此这也成为研究热点问题。目前实现模式切换的方式主要有两种，一种是根据输入输出电压判断电路的模式，但这种方式实现复杂，不易实现模式平滑切换，另一种是采用双调制波单载波或单调制波双载波的方式，这种方式确实可以实现模式平滑切换，但为了提高波形质量，往往需要使用双闭环，或者输入电压前馈控制策略，实现较为复杂，尤其在数字电路中实现更为复杂。因此。有必要寻找一种控制简单的高效的易于实现的模式平缓切换策略。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有buck-boost电路模式切换方式复杂的问题，提出了一种用于对双管buck-boost电路模式进行切换的方法。

2、一种用于对双管buck-boost电路模式进行切换的方法，双管buck-boost电路包括igbt开关管s1-s2、电感il、二极管d1-d2、电阻r、电解电容c和直流电源udc；

3、直流电源udc的正极连接igbt

4、所述方法包括以下内容：

5、步骤1、采集igbt开关管s1输出电压和igbt开关管s2输出电压，分别获得igbt开关管s1的占空比dbuck和igbt开关管s2的占空比dboost；

6、步骤2、判断是否1-dboost-dbuck＜0，如果是，执行步骤3，如果否，执行步骤4；

7、步骤3、切换为升压模式，具体为：使igbt开关管s1的占空比dbuck＝1，并根据电压参考值和igbt开关管s2输出电压调节igbt开关管s2的占空比dboost；

8、步骤4、切换为降压模式，具体为：使igbt开关管s2的占空比dboost＝0，并根据电压参考值和igbt开关管s1输出电压调节igbt开关管s1的占空比dbuck。

9、优选地，步骤1中，采用电压传感器采集igbt开关管s1输出电压和igbt开关管s2输出电压。

10、优选地，步骤3还包括：一号pi控制器根据电压参考值和igbt开关管s2输出电压的差值，生成pwm控制信号，发送给一号驱动器，一号驱动器根据该pwm控制信号调节igbt开关管s2的占空比。

11、优选地，步骤4还包括：二号pi控制器根据电压参考值和igbt开关管s1输出电压的差值，生成pwm控制信号，发送给二号驱动器，二号驱动器根据该pwm控制信号调节igbt开关管s1的占空比。

12、本专利技术的有益效果是：

13、本专利技术主要针对双管buck-boost电路，设计新的控制策略，使电路具备升降压的功能的同时，可以实现超前预测控制进而实现模式平滑切换，同时针对不同模式采用不同的控制参数以实现更优的输出平滑度，且本专利技术的切换方式简单。

14、本专利技术采用两自由度控制，当控制升压时，一个自由度控制s1占空比dbuck＝1，另一个自由度控制s2占空比dboost，当控制降压时，一个自由度控制dboost＝0，另一个自由度控制s1占空比dbuck，由于模式的超前预测，故不同模式可以使用不同的调节参数，以达到最优的输出性能，并最大限度缩小电路功率损耗。

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【技术保护点】

1.一种用于对双管Buck-Boost电路模式进行切换的方法，双管Buck-Boost电路包括IGBT开关管S1-S2、电感IL、二极管D1-D2、电阻R、电解电容C和直流电源udc；

2.根据权利要求1所述的一种用于对双管Buck-Boost电路模式进行切换的方法，其特征在于，步骤1中，采用电压传感器采集IGBT开关管S1输出电压和IGBT开关管S2输出电压。

3.根据权利要求1所述的一种用于对双管Buck-Boost电路模式进行切换的方法，其特征在于，步骤3还包括：一号PI控制器根据电压参考值和IGBT开关管S2输出电压的差值，生成PWM控制信号，发送给一号驱动器，一号驱动器根据该PWM控制信号调节IGBT开关管S2的占空比。

4.根据权利要求1所述的一种用于对双管Buck-Boost电路模式进行切换的方法，其特征在于，步骤4还包括：二号PI控制器根据电压参考值和IGBT开关管S1输出电压的差值，生成PWM控制信号，发送给二号驱动器，二号驱动器根据该PWM控制信号调节IGBT开关管S1的占空比。

【技术特征摘要】

1.一种用于对双管buck-boost电路模式进行切换的方法，双管buck-boost电路包括igbt开关管s1-s2、电感il、二极管d1-d2、电阻r、电解电容c和直流电源udc；

2.根据权利要求1所述的一种用于对双管buck-boost电路模式进行切换的方法，其特征在于，步骤1中，采用电压传感器采集igbt开关管s1输出电压和igbt开关管s2输出电压。

3.根据权利要求1所述的一种用于对双管buck-boost电路模式进行切换的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海悦，杜昊，李方宇，刘琦，韦军伟，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：

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