[发明专利]变换器的控制方法及控制装置

说明书

本发明提供一种变换器的控制方法及控制装置。该变换器为FSBB变换器，该方法包括：根据变换器的输出电参数和目标电参数获得第一控制量；判断第一控制量与预设的第一切换系数和第二切换系数的关系，并从三个预设的控制模式中确定与该第一控制量对应的控制模式；其中，第二切换系数用于界定变换器的增益方向，第一切换系数小于第二切换系数；根据第一控制量和所确定的控制模式调制变换器的各开关管，以控制变换器工作于与控制模式对应的工作模式。本发明能够简化变换器的控制逻辑，提高变换器的控制效率。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种变换器的控制方法及控制装置。

背景技术

四开关升降压变换器(four switch buck-boost converter，FSBB)以其器件利用率高，损耗小，效率高，成为最受欢迎的多模式变换器。

而目前，为了使得FSBB具有更宽泛的工作范围，一般采用三个独立的控制环路对FSBB进行发波控制，以实现FSBB工作于Buck工作模式、Buck-Boost工作模式和Boost工作模式。如此一来，在涉及工作范围的切换时，就需要切换不同的控制环路来对FSBB进行发波控制，频繁地切换控制环路容易引起控制过程的动荡，电路难以工作稳定状态。

发明内容

本发明提供了一种变换器的控制方法及控制装置，能够简化变换器的控制逻辑，提高变换器的控制效率，变换器的工作更加稳定。

第一方面，本发明提供了一种变换器的控制方法，该变换器为FSBB变换器，该方法包括：根据变换器的输出电参数和目标电参数获得第一控制量；判断第一控制量与预设的第一切换系数和第二切换系数的关系，并从三个预设的控制模式中确定与该第一控制量对应的控制模式；其中，第二切换系数用于界定变换器的增益方向，第一切换系数小于第二切换系数；根据第一控制量和所确定的控制模式调制变换器的各开关管，以控制变换器工作于与控制模式对应的工作模式。

本发明提供的变换器的控制方法，通过设置一个小于第二切换系数的第一切换系数作为两控制模式之间的切换点，并基于传统环路输出的第一控制量与预设的第一切换系数和第二切换系数的关系，确定变换器的控制模式和工作模式，可以实现一个环路输出值满足三种控制模式，既能实现一个环路对应FSBB变换器的三种工作模式，也能满足模式切换时的增益方向单调。也即，本发明可以通过单一的第一控制量实现变换器三种控制模式和工作模式的切换，简化了变换器的控制逻辑，提高变换器的控制效率，变换器的工作更加稳定。

在一种可能的实现方式中，变换器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感和第一电容；第一电感的第一端与第一开关管的发射极、第二开关管的集电极、第一二极管的阳极和第二二极管的阴极连接，第一电感的第二端与第三开关管的发射极、第四开关管的集电极、第三二极管的阳极和第四二极管的阴极连接；第一开关管的集电极和第一二极管的阴极连接后，与变换器的输入端的正极连接；第三开关管的集电极和第三二极管的阴极连接后，与变换器的输出端的正极连接；第二开关管的发射极、第二二极管的阳极、第四开关管的发射极和第四二极管的阳极之间短接，分别与变换器的输入端的负极和变换器的输出端的负极连接；第一电容并联于变换器的输出端的正极和负极之间。

在一种可能的实现方式中，判断第一控制量与预设的第一切换系数和第二切换系数的关系，并从三个预设的控制模式中确定与该第一控制量对应的控制模式，包括：在第一控制量小于第一切换系数时，确定控制模式为Buck控制模式；在第一控制量处于第一切换系数和第二切换系数之间时，确定控制模式为Buck-Boost控制模式；在第一控制量大于第二切换系数时，确定控制模式为Boost控制模式；变换器在控制模式分别为Buck控制模式、Buck-Boost控制模式和Boost控制模式时对应地工作于Buck工作模式、Buck-Boost工作模式和Boost工作模式。

在一种可能的实现方式中，第二切换系数为1，第一切换系数大于0，且小于1。