[发明专利]一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路及方法

说明书

本发明属于DCDC变换器技术领域，公开了一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路。还公开了一种用于双BOOST的中间电容电压平衡方法。本发明实现了能够平衡中间电容电压，提高DCDC变换器的效率。

技术领域

本发明属于DCDC变换器技术领域，尤其涉及一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路及方法。

背景技术

由于双BOOST拓扑不仅可以提供大的升压比，还可以提高DCDC变换器的效率；因此被广泛应用；比如燃料电池DCDC等需要升压的应用场合；但此拓扑存在一个问题，如图1所示，双BOOST拓扑连接电源(DC Voltage Source)经过升压电路连接负载(Load)，通过PWM波形控制IGBT器件(图中的PwmUp\PwmDn)的导通与关断实现对升压电路的控制，由于电感L1\L2，电容C1\C2，二级管D1\D2,IGBT等器件的差异性，或电路信号采样精度的差异性，造成电容C1和C2上的电压不平衡；小电流情况更为突出；目前，最直接有效的办法就是将C1,C2更换耐压更大的电容，这样会成本增加，体积增加，而且电压不平衡现象依然存在。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路及方法，能够平衡中间电容电压，提高DCDC变换器的效率。

本发明实施例是这样实现的：

一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，所述两个电容电压采集电路分别连接双BOOST拓扑电路的两个中间电容，用于采集两个中间电容的电压值，两个电容电压采集电路分别与电压比较电路连接，电压比较电路与电容电压平衡环连接，电容电压平衡环分别与两个电流比较电路连接，两个电流比较电路分别与两个电感电流控制环连接，两个电感电流控制环分别与双BOOST拓扑电路中的两个IGBT器件的控制端连接，向其输出相应的PWM控制波形。

一种用于双BOOST的中间电容电压平衡方法，平衡电路包括双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，方法包括以下步骤：

通过两个电容电压采集电路分别采集双BOOST拓扑电路中两个中间电容的电压值，电压比较电路通过对两个电压值进行比较，将比较结果输出给电容电压平衡环；

电容电压平衡环分别向两个电流比较电路输入平衡信号，两个电流比较电路分别给两个电感电流控制环输出电感电流控制信号；

两个电感电流控制环根据电感电流控制信号，输出相应的PWM控制波形给两个IGBT器件的控制端。

当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出减小对应电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出增加对应电感电流的PWM控制波形。

当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出保持当前对应电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出增加对应电感电流的PWM控制波形。

当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出减小电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出保持当前对应电感电流的PWM控制波形。