[发明专利]软开关双向直流变换器的降压模式恒电压控制方法及电路

说明书

本发明涉及一种软开关双向直流变换器的降压模式恒电压控制方法及控制电路，其中软开关双向直流变换器包括第一输入桥臂、第二输入桥臂、第一输出桥臂及第二输出桥臂，该控制方法包括：当所述软开关双向直流变换器处于降压模式时，根据所述第一输出桥臂的输出电压与预设电压的差值，调节所述第一输出桥臂的占空比；当所述第一输出桥臂的占空比达到第一预设阈值时，调节预设移相角的占空比，所述预设移相角为所述第一输入桥臂的触发脉冲超前于所述第一输出桥臂的触发脉冲的移相角。本发明能够以最优的效率控制软开关双向直流变换器，提升系统运行时的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电气自动化技术领域，特别是涉及一种软开关双向直流变换器的降压模式恒电压控制方法及电路。

背景技术

随着能源危机日益加剧，对更高效率，更高功率密度，且宽输入输出范围的直流电源的需求越来越大。在小电流高频场合中，开关管开通和关断损耗构成了电路损耗的绝大部分，减小这部分损耗对进一步提高开关频率，提高功率密度具有重要意义。

传统的变换器控制方法中开关管属于硬开通，在开通过程中电压电流均不为零，会产生电磁干扰和开通损耗，不适合用在高频、高效率、高功率密度的场合。

目前，现有的技术中已经有了关于四开关升压-降压（Buck-Boost）变换器的软开关调制策略，但并没有给出其基于效率最优化的用于控制系统的具体控制方法。

发明内容

基于此，有必要提供一种软开关双向直流变换器的降压模式恒电压控制方法及电路，能够以最优的效率控制软开关双向直流变换器，提升系统运行时的稳定性和可靠性。

本发明一方面提供一种软开关双向直流变换器的降压模式恒电压控制方法，所述软开关双向直流变换器包括：第一输入桥臂、第二输入桥臂、第一输出桥臂及第二输出桥臂；所述方法包括：当所述软开关双向直流变换器处于降压模式时，根据所述第一输出桥臂的输出电压与预设电压的差值，调节所述第一输出桥臂的占空比；当所述第一输出桥臂的占空比达到第一预设阈值时，调节预设移相角的占空比，所述预设移相角为所述第一输入桥臂的触发脉冲超前于所述第一输出桥臂的触发脉冲的移相角。

在其中一个实施例中，所述方法还包括，根据所述第一占空比信号以及预设比值调节所述所述第一输入桥臂的占空比，其中，所述预设比值为所述第一输入桥臂的触发脉冲的占空比与所述第一输出桥臂的触发脉冲的占空比之间的比值。

本发明另一方面还提供一种软开关双向直流变换器的降压模式恒电压控制电路，该控制电路包括：第一占空比调节电路，用于连接软开关双向直流变换器的第一输出桥臂，并在所述当所述软开关双向直流变换器处于降压模式时，根据所述第一输出桥臂的输出电压与预设电压的差值，调节所述第一输出桥臂的占空比；第二占空比调节电路，用于连接所述软开关双向直流变换器的第一输出桥臂和第一输入桥臂，并当所述第一输出桥臂的占空比达到第一预设阈值时，调节预设移相角的占空比，所述预设移相角为所述第一输入桥臂的触发脉冲超前于所述第一输出桥臂的触发脉冲的移相角。

在其中一个实施例中，所述第一占空比调节电路包括：比例积分调节器，连接所述第一输出桥臂，用于采样所述第一输出桥臂的输出电压，并将所述第一输出桥臂的输出电压与预设电压作为差分输入信号，对所述差分输入信号进行比例积分调节处理，获得第一待处理信号；第一限幅电路，连接所述比例积分调节器和所述第一输出桥臂，用于对所述第一待处理信号进行第一限幅处理，获得第一占空比信号，并根据所述第一占空比信号控制所述第一输出桥臂的开关状态。

在其中一个实施例中，所述第二占空比调节电路包括：第二限幅电路，与所述积分比例调节器连接，用于对所述第一待处理信号与所述第一预设阈值的差值进行第二限幅处理，获得第二待处理信号；调节电路，分别与所述第二限幅电路、所述第一输出桥臂和所述第一输入桥臂连接，用于对所述第二待处理信号依次进行比例调节处理和第三限幅处理，获得第二占空比信号，并根据所述第二占空比信号控制所述预设移相角的占空比。