[发明专利]升降压模式平滑切换的控制方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明提供一种升降压模式平滑切换的控制方法、系统、设备及存储介质，应用于升降压开关转换器，升降压开关转换器的工作模式包括升压模式、降压模式和中间过渡模式；方法包括：判断转换器是否处于中间过渡模式；若是，则按预设的替换顺序将每个周期中的降压脉冲逐一替换成升压脉冲，直至每个周期中所有降压脉冲都被替换成升压脉冲，或者，将每个周期中的升压脉冲逐一替换成降压脉冲，直至每个周期中所有升压脉冲都被替换成降压脉冲，完成模式切换，一个周期包含至少两个降压脉冲或升压脉冲；若否，则控制升降压开关转换器维持当前模式。本发明通过脉冲逐步替代的方式，实现了升压和降压模式平滑切换，同时不会影响升降压开关转换器的效率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种升降压模式平滑切换的控制方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

在电力电子技术领域，升降压开关转换器可以将输入电压转换为高于、低于或等于该输入电压的输出电压，可以工作在较宽的输入电压变化范围内，因此在电源领域得到了广泛应用。升降压开关转换器中常见的的直流转换电路有四管BuckBoost和隔离型升降压电路。

如图1所示的拓扑结构为四管BuckBoost拓扑电路，在输入电压高于输出电压时，升降压开关转换器处于降压模式；当输入电压低于输出电压时，升降压开关转换器处于升压模式。输入电压在输出电压附近或等于输出电压时，升降压开关转换器处于中间过渡模式。

如图2所示的拓扑结构为隔离型升降压电路，一般为级联结构，前级为Buck，后级为隔离型的Boost电路，在输入电压高于VBus电压时，升降压开关转换器处于降压模式；当输入电压低于VBus电压时，升降压开关转换器处于升压模式；当输入电压在接近VBus电压时，升降压开关转换器处于中间过渡模式。

不管是采用四管BuckBoost拓扑电路的转换器还是采用隔离型升降压电路的转换器，都具有升压模式和降压模式。在输入电压处于输出电压(隔离型升降压电路为母线电压)附近时，单独的升压模式或降压模式无法使模块输出达到稳定，所以该转换器均存在升降压的过渡模式。在业界主要来维持该过渡区域的稳定：两模式的来回切换、升压和降压模式的共存。

然而在输入电压处于输出电压附近时，也即处于升压和降压两种模式的中间点时，单独的升压模式和降压模式均无法产生稳定的输出；为了维持稳定的输出，升降压开关转换器在处于中间过渡模式时，两模式的控制器会使升压和降压两种模式来回切换，从而导致纹波和动态特性变差。为了解决这一问题，现有技术采用的解决方案为通过在同一个周期内，调节降压或升压的占空比，使升压模式和降压模式的共存来实现过渡状态的稳定，虽然该方法能解决升降压模式的平滑切换，但因为一个周期内升压电路和降压电路均在工作，会导致处于中间过渡模式下的升降压开关转换器的损耗增大、效率降低。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中至少一种缺陷，提供一种升降压模式平滑切换的控制方法、系统、设备及存储介质，使得升降压开关转换器处于中间过渡模式时能实现升压模式和降压模式的平滑切换，同时不会导致效率降低。

本发明采取的技术方案为：

一方面，提供一种升降压模式平滑切换的控制方法，应用于升降压开关转换器，所述升降压开关转换器的工作模式包括升压模式、降压模式和中间过渡模式；所述方法包括：

判断所述升降压开关转换器是否处于中间过渡模式；

若是，则按预设的替换顺序将每个周期中的降压脉冲逐一替换成升压脉冲，直至每个周期中所有降压脉冲都被替换成升压脉冲，完成降压模式到升压模式的切换，或者，按预设的替换顺序将每个周期中的升压脉冲逐一替换成降压脉冲，直至每个周期中所有升压脉冲都被替换成降压脉冲，完成升压模式到降压模式的切换，一个周期包含至少两个降压脉冲或升压脉冲；

若否，则控制所述升降压开关转换器维持当前模式。