[发明专利]一种升降压变换器脉宽调压控制的方法

说明书

一种升降压变换器脉宽调压控制的方法和装置，包括：选取高频可调脉宽方波A，以其波形A零相位为参考，选取基相偏移时间Tpsu建立基相偏移方波B，同时建立与所述基相偏移时间中区高信号相关的方波信号Ya，以所述方波A及合成方波Ya+B建立两管升降压变换器的开关组对Q1、Q2的脉宽调压控制方波S1、S2；所述方波A、B为20K~2MHz高频脉冲方波，时间周期Tsw，单周期内高值信号导通时间为Ton≦Tsw，占空比D=Ton/Tsw，可调。其有益效果：实现升降压变换器的升降压自适应大范围连续调节，全范围内控制调节公式及参数连续自适应，最大导通时间、工作频率、最大占空比均可相对独立设计，无须升压降压参数状态检测及模式转换、易于适应各种工作参数和设计。

技术领域

本发明涉及升降压变换器，更具体地说，涉及一种两管升降压脉宽调制连续调压控制的方法。

背景技术

升降压变换器是一种在新能源或母线电源与设备之间进行稳压变换传输能量的一种常用电子设备，常常被称为二次供电设备或负载点转换器；其使用范围较广，一般多为厂家特型设计或指定项目应用产品。

在新能源应用例如电动自行车和摩托车及轻型货车等电动车的领域，其中为电动机提供动力主要选择动力电池组，包括铅酸电池、锰锂电池、三元锂电池、铁锂电池等，其电池组的电压选型应用受制于配套的与动力功率性价比关联的电动机电压，其安时容量选型受制于电机功率及整车的设计里程。电池选型关联于电机的匹配功率及电流和电池的冲击电流特性；一般多电池组的充电采用同时配置多分路系统方案；当设计多品种多规格多数量电池组集中充电的设备时，各分路配型充电器的电压、电流、功率的规格多样，此时优选两级变换充电系统方案，其中一级变换器主要负责直流母线；二级变换器负责各分路电池的直连充电，独立管理各电池组在不同时间段不同方式的电压电流及功率的充电，类似于负载点能量适配管理单元；这样会大大提高整个充电设备的能源利用率、可用性；并能大幅减少由多个独立充电器组成的充电系统的电能冗余所造成的场地、用电、设备等资源的浪费。

在家用或小型通信设备光伏、风光互补、燃气、氢能等新能源应用领域，发电设备功率等级一般约1～5KW，其供电电压电流范围宽泛且不规则慢速变化，一般会配置光照随动或功率点MPPT跟踪，并采取两级直流变换，配置适当容量储能电池，以有效利用供电能源的能量软滞特性；两级式功率直流变换可大幅提高能源系统利用率、可用性；一般面市产品的设计主要采取前级升压、后级降压的直串组合系统，也有将后级设计为组合式升降压变换器，采用电压检测配合切换控制逻辑实现电压调节及功率转换。

典型的升降压直流变换器其输出电压，既可大于也可小于输入电压，且输入输出电压均可在一定范围内工作，例如Vin＝40～90/Vout＝40～90V的升降压变换器；典型升降压变换拓扑电路主要有两大类：一类是两管模式，一类为四管模式；单向变换是指能量按单一方向由输入流向输出；由于升降压变换器一般采用功率电感电容元件而不应用变压器，所以一般这类变换器的输入输出是不隔离的、具有直接的电位差关联及公共点关联。