[发明专利]一种控制Buck变换器工作模态的方法

说明书

本发明公开了一种控制Buck变换器工作模态的方法，包括采集Buck变换器的输出电压V_out、输出电流I_o和电感电流i_L，电压比较器将输出电压V_out与基准电压V_ref进行比较后产生外环驱动信号，控制开关管的开通，对输出电压V_out和输出电流I_o进行乘法运算，得到负载的输出功率P_out，根据所需Buck变换器工作模态将输出功率P_out转换为相对应的电感峰值电流I_pk，电流比较器将采集的电感电流i_L与电感峰值电流I_pk进行比较后产生内环驱动信号，控制开关管的关断。采用本发明控制方法能使Buck变换器工作在所需工作模态下，提高了Buck变换器的工作特性，增强了Buck变换器的实际运用性。

技术领域

本发明属于电子电力技术领域，涉及一种控制Buck变换器工作模态的方法。

背景技术

Buck变换器电路属于降压型拓扑电路，其被广泛运用在日常生活中，尤其是在低电压大电流的应用场合。由于结构简单，Buck电路以及由Buck衍生出的Buck类拓扑结构，如正激电路、推挽电路、半桥电路、全桥电路等拓扑广泛应用于各类需要直流降压的场合，如航空航天电源、电动汽车充电电源、LED驱动电源、中小功率开关电源等领域。

现阶段有关Buck变换器的控制方法有很多种，还有很多的学者在研究Buck电路的控制方法，都希望能得到更好的控制特性。其中最基本的控制方法是电压控制，电压控制是一种单环控制，其开环传递函数中存在较为复杂的极点，具有较差的动态负载性能；而电流模式控制方法是在电压反馈的基础上引入电流反馈实现双环控制，通过调节电感电流实现对输出电压的控制，其响应速度受制于电压环控制器；滑模变结构控制方法是将受控非线性系统的状态轨迹引向预先指定的状态平均空间平面上，具有较好的稳定鲁棒性和动态特性。

实际应用中，Buck变换器需要根据实际工况需求工作在不同模式下，例如在轻载或者在实现软开关的情况下需要工作在DCM模式下，有时则需要工作在CRM或者CCM模式下，但现有的Buck变换器控制方法难以控制Buck变换器处于不同工作模态。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制Buck变换器工作模态的方法，解决了现有Buck变换器控制方法难以使Buck变换器处于所需工作模态的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种控制Buck变换器工作模态的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集Buck变换器的输出电压V_out、输出电流I_o和电感电流i_L，电压比较器将输出电压V_out与基准电压V_ref进行比较后产生外环驱动信号，控制开关管的开通；

步骤2，对输出电压V_out和输出电流I_o进行乘法运算，得到负载的输出功率P_out；

步骤3，根据所需Buck变换器工作模态将输出功率P_out转换为相对应的电感峰值电流I_pk；

步骤4，电流比较器将采集的电感电流i_L与电感峰值电流I_pk进行比较后产生内环驱动信号，控制开关管的关断。

本发明的技术特征还在于，