[发明专利]Buck-Boost切换电路、控制方法、以及充电器

说明书

本发明公开了一种Buck‑Boost切换电路、控制方法、以及充电器，其中Buck‑Boost切换电路包括控制器、切换模块、检直流电源直流电源电压的电压传感器，所述切换模块串接在直流电源与直流负载之间，控制器将所述直流电源电压与预设电压作比较，根据比较结果控制切换模块工作在Buck模式或是Boost模式；本发明可根据电路具体需求控制buck电路与boost电路相互切换共用一个IGBT，并使用PID控制调节电容充电电路，使供电更加安全可靠、稳定、精确。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种Buck-Boost切换电路、控制方法、以及充电器。

背景技术

变频驱动控制器已经逐步成熟稳定，目前, 功率因数校正问题是许多电器设备都需要解决的问题。对此, 人们提出了各种电路拓扑和控制方案来解决它。最常用的电路就是Boost电路，但其直流电源电压必须要比直流电源电压高, 这使得Boost电路的使用受到了限制，而buck电路具有降压的作用，正好可以和Boost电路相互切换，根据电路的需求对其进行切换。

通过变频逆变器所逆变出来的电能需要通过充电回路储存在电解电容之中。在对电解电容进行充电时需要考虑电容的实际容量，继而控制充电时间。目前，大多数充电回路是采用DSP控制继电器的吸合和断开来控制充电，此种充电方式的精确度是不高的，还会因为继电器的异常吸合导致电解电容的损坏，而且一直以来是使用恒压法给电容充电，这与电解电容的充电曲线不符，更易造成电解电容的损坏。更应考虑的是，电解电容每次使用的放电深度是不一样的，电解液的耗费成度也不一样，工作环境也不一样，每次都是采用同一标准对电容进行充电，造成的电容损耗是不可逆转的。

因此，如何设计一种Buck-Boost切换电路、控制方法、以及充电器，是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中充电回路不具备Buck-Boost切换的缺陷，本发明提出一种Buck-Boost切换电路、控制方法、以及充电器。

本发明采用的技术方案是设计一种Buck-Boost切换电路，其包括控制器、切换模块、检直流电源直流电源电压的电压传感器，所述切换模块串接在直流电源与直流负载之间，控制器将所述直流电源电压与预设电压作比较，根据比较结果控制切换模块工作在Buck模式或是Boost模式。

所述切换模块包括第一开关IGBT1、第二开关IGBT2、第三开关IGBT3，第二开关IGBT2的漏极连接所述直流电源正极，第二开关IGBT2的源极连接第一开关IGBT1的漏极和第一二极管D1的阳极，第一开关IGBT1的源极连接第三二极管D3的阴极，第一二极管D1的阳极通过电感L连接第三开关IGBT3的漏极和第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接直流负载正极，第三二极管D1的阳极、第三开关IGBT3的源极连接直流电源负极，直流电源负极连接直流负载负极。

所述在Buck模式中控制器控制第一开关IGBT1导通，第三开关IGBT3关断，对第二开关IGBT2进行PWM控制；所述在Boost模式中控制器控制第一开关IGBT1关断，第二开关IGBT2导通，对第三开关IGBT3进行PWM控制。

所述直流电源为整流模块。

所述直流负载为电池C。

本发明还设计一种Buck-Boost切换电路控制方法，所述切换电路采用上述的Buck-Boost切换电路，控制器将所述直流电源电压与预设电压作比较，当所述直流电源电压大于预设电压时控制切换模块进入Buck模式，当所述直流电源电压不大于预设电压时控制切换模块进入Boost模式。

所述切换模块向电池C充电，控制器将切换模块输出电压与所述预设电压作比较、并根据比较结果作PID调节，对切换模块发送PWM控制波。

Buck-Boost切换电路控制方法具体包括以下步骤：