[发明专利]四开关Buck-Boost变换器的控制方法及控制电路

摘要

本申请实施例提供一种控制电路，该控制电路用于控制四开关降压/升压Buck‑Boost变换器，该控制电路包括控制器和过零检测电路，过零检测电路的输出端与控制电路的第四输入端连接，四开关Buck‑Boost变换器的一个开关周期包括第一区间、第二区间与第三区间；第一区间与第二区间的分界点为第一时间点t1，第二区间与第三区间的分界点为第二时间点t2，第三区间的结束时间点为第三时间点t3，控制器根据四开关Buck‑Boost变换器的工作模式，从开关周期内确定出第一时间点t1、第二时间点t2与第三时间点t3，然后根据第一时间点t1、第二时间点t2与第三时间点t3，控制第一开关、第二开关与第三开关的动作序列，使得不同工作模式下，对应区间的时长不同，实现提高电源转换效率的目的。

主权项

1.一种四开关Buck‑Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述四开关Buck‑Boost变换器包括控制器和过零检测电路，所述控制器具备第一输入端和第二输入端，所述控制器还包括第三输入端，所述过零检测电路的输出端与所述控制器的第四输入端连接；所述四开关Buck‑Boost变换器的一个开关周期包括第一区间、第二区间与第三区间，所述第一区间的发生时间早于所述第二区间的发生时间，所述第二区间的发生时间早于所述第三区间的发生时间，且所述第二区间分别与所述第一区间和所述第三区间相邻；所述第一区间与所述第二区间的分界点为第一时间点t1，所述第二区间与所述第三区间的分界点为第二时间点t2，所述第三区间的结束时间点为第三时间点t3；所述控制器从所述第二时间点t2开始，检测所述过零检测电路的输出端对参考地的电压，比较所述过零检测电路的输出端的电压值与t3流经第二开关S2的电流值I_3min的乘积得到的值的大小，并把所述过零检测电路的输出端的电压值大于t3流经所述第二开关S2的电流值I_3min的乘积得到的值的时间点作为所述第三时间点t3，所述流经所述第二开关S2的电流值I_3min的乘积得到的值是根据所述四开关Buck‑Boost变换器内第二开关S2的导通电阻与所述第三时间点t3流经所述第二开关S2的电流值I_3min的乘积得到的，所述I_3min决定了所述四开关Buck‑Boost变换器内电感L的储能，其中，所述电感L的储能需要满足将所述四开关Buck‑Boost变换器内第一开关S1的寄生电容和第四开关S4的寄生电容放电，并将所述四开关Buck‑Boost变换器内的第三开关S3的寄生电容以及所述第二开关S2的寄生电容充电，以实现所述第一开关S1和所述第四开关S4的零电压开通；所述过零检测电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5与二极管D1；所述电阻R4的第一端与外接电源连接，所述电阻R4的第二端与所述电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端接地，所述电阻R3的第一端与所述第二开关S2的第一端连接，所述电阻R3的第二端与所述电阻R4的第二端连接，所述二极管D1与所述电阻R5并联，所述第二开关S2的第二端接地；其中，所述电阻R4的第二端为所述过零检测电路的输出端，所述第一输入端与所述四开关Buck‑Boost变换器的输入电压的正极连接，所述第二输入端与所述四开关Buck‑Boost变换器的输出电压的正极连接；在所述四开关Buck‑Boost变换器工作在Buck模式的情况下，所述控制器还用于根据所述第一输入端输入的电压值和所述第二输入端输入的电压值，进行数字环路补偿运算，确定出第一补偿值V_1L；并根据所述第一补偿值V_1L确定所述第一时间点t1和所述第二时间点t2。