[发明专利]一种实现四管变换器ZVS的PWM加移相控制方法

说明书

本发明公开了一种实现四管变换器ZVS的PWM加移相控制方法。四管Buck‑Boost变换器存在三个自由度：Q₁的占空比D_y1、Q₄的占空比D_y2以及移相角对应的移相占空比D_θ，而PWM加移相控制的三种工作模式下这三个自由度主要满足：D_θ=D_y1、D_θ=1−D_y2和D_θ=0。其控制方法为：将电感电流i_Lf送入过负检测电路得到电感电流过负信号v_comp与过负时间t_zero；设定过负时间的基准值t_{zero_ref}，将电感电流过负信号v_comp送入移相控制信号产生电路得到移相控制信号Q_olp；当t_zero小于t_{zero_ref}时，移相控制信号Q_olp的占空比D_olp=D_y2；当过负时间大于t_{zero_ref}时且V_inV_o时，D_olp=D_y1+D_y2−1；当过负时间大于t_{zero_ref}时且V_inV_o时，D_olp=0。本方法在实现全负载范围内所有开关管的ZVS的前提下，保证电感电流有效值最小。

技术领域

本发明涉及一种用于实现四管Buck-Boost变换器ZVS的PWM加移相控制方法，属于功率变换器的技术领域。

背景技术

对于输入电压范围较宽而输出电压介于输入电压范围之间的应用场合下，需要使用升降压变换器。其中，四管Buck-Boost升降压变换器因其具有结构简单、输入输出电压极性相同且开关管电压应力较低的特点，得到非常广泛的应用。为了提高变换器的功率密度，通常需要提高开关频率来减小滤波电感和滤波电容等无源器件的体积。但是，当开关管为硬开关时，其开关损耗会随着开关频率的升高而增加，导致变换器效率降低。为了降低开关损耗，有必要实现开关管的软开关。

相比于Buck变换器和Boost变换器，四管Buck-Boost变换器具有三个可调节的自由度：Q₁的占空比D_y1、Q₄的占空比D_y2以及移相角对应的移相占空比D_θ。虽然多个自由度增加了控制的复杂性，但这也为变换器的优化设计提供了更多的可能性。