一种双向级联式Buck-Boost变换器的软开关调制方法技术

本发明专利技术提供一种双向级联式Buck‑Boost变换器的软开关调制方法，包括：第一MOSFET开关管的导通时刻位于第二MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期，第一MOSFET开关管的关断时刻位于第三MOSFET开关管的导通时刻后至少一个采样周期；第二MOSFET开关管的导通时刻位于第一MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期；第三MOSFET开关管的导通时刻位于第四MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期，第三MOSFET开关管的关断时刻为电感电流过零时刻；第四MOSFET开关管的导通时刻位于第三MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期。本发明专利技术不借助于额外辅助电路实现了双向级联式Buck‑Boost变换器的软开关调制，避免调制与控制的交互影响，降低了双向级联式Buck‑Boost变换器控制系统的设计和实现难度。

Soft switching modulation method for cascaded Buck bidirectional Boost converter

The present invention provides soft switching modulation method, a bidirectional cascaded Buck Boost converter comprises a first MOSFET switch time at second MOSFET switch off time after at least one sampling period, the first MOSFET switch off time at third MOSFET switch time after at least a sampling period; second MOSFET switch time in the first MOSFET switch off time after at least one sampling period; third MOSFET switch time at fourth MOSFET switch off time after at least one sampling period, third MOSFET switch off time zero time as the inductor current fourth MOSFET; the switch tube conduction time at third MOSFET switch off time after at least one sampling period. The present invention without additional auxiliary circuit to achieve soft switching bidirectional modulation cascaded Buck Boost converter, to avoid the interaction of modulation and control, reduce the difficulty of design and implementation of Buck bidirectional Boost converter control system of cascade.

【技术实现步骤摘要】
一种双向级联式Buck-Boost变换器的软开关调制方法
本专利技术涉及电力变换
，更具体地，涉及一种双向级联式Buck-Boost变换器及其软开关调制方法。
技术介绍
双向级联式Buck-Boost变换器具有输入输出电压宽范围变换、能量双向流动的特点，特别适合于新能源领域DC/DC变换场合。双向级联式Buck-Boost变换器的调制方法包括分段式调制法和PWM调制。分段式调制法中两MOSFET开关管固定导通或关断，另外两个MOSFET开关管动作，根据输入输出电压大小进行分段控制，具有MOSFET开关管动作较少、损耗低的特点，但输入输出电压近似相等时控制效果较差；PWM调制无需比较输入输出电压大小，电压调节范围更广。PWM调制方法不仅可以工作在连续导通模式(ContinuousConductionMode,CCM)，还可以工作在DCM模式下。在CCM模式下，其电感值较大，电感电流峰值和纹波小，建模简单，输出电压与MOSFET开关管占空比呈正比，适用于负载功率较大的场合，但是控制系统设计相对复杂。而DCM模式下，要求其电感值较小，电感电流变化范围不大，但电感电流峰值较大，导致MO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向级联式Buck‑Boost变换器的软开关调制方法，所述双向级联式Buck‑Boost变换器包括四个桥臂，第一MOSFET开关管、第二MOSFET开关管、第三MOSFET开关管和第四MOSFET开关管，其特征在于，所述软开关调制方法包括：所述双向级联式Buck‑Boost变换器工作在DCM模式，对所述双向级联式Buck‑Boost变换器输出电压进行PI控制后再PWM调制，得到所述第一MOSFET开关管和所述第四MOSFET开关管的初始开关信号，信号取反后得到所述第二MOSFET开关管和所述第三MOSFET开关管的初始开关信号；对初始开关信号进行调整，使得：所述第一MOSFET开关管的导通...

【技术特征摘要】
1.一种双向级联式Buck-Boost变换器的软开关调制方法，所述双向级联式Buck-Boost变换器包括四个桥臂，第一MOSFET开关管、第二MOSFET开关管、第三MOSFET开关管和第四MOSFET开关管，其特征在于，所述软开关调制方法包括：所述双向级联式Buck-Boost变换器工作在DCM模式，对所述双向级联式Buck-Boost变换器输出电压进行PI控制后再PWM调制，得到所述第一MOSFET开关管和所述第四MOSFET开关管的初始开关信号，信号取反后得到所述第二MOSFET开关管和所述第三MOSFET开关管的初始开关信号；对初始开关信号进行调整，使得：所述第一MOSFET开关管的导通时刻位于所述第二MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期，所述第一MOSFET开关管的关断时刻位于所述第三MOSFET开关管的导通时刻后至少一个采样周期；所述第二MOSFET开关管的导通时刻位于所述第一MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期；所述第三MOSFET开关管的导通时刻位于所述第四MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期，所述第三MOSFET开关管的关断时刻为电感电流过零时刻；所述第四MOSFET开关管的导通时刻位于所述第三MOSFET开关管的关断时刻后至少一个采样周期。2.如权利要求1所述的双向级联式Buck-Boost变换器的软开关调制方法，其特征在于，所述软开关调制方法具体包括：步骤P0、在双向级联式Buck-Boost变换器工作的初始时刻，第二MOSFET开关管和第三MOSFET开关管导通，第一MOSFET开关管和第四MOSFET开关管关断，获得负电感电流后关断第三MOSFET开关管，导通第四MOSFET开关管；步骤P1、向所述第二MOSFET开关管发送关断信号，延时至少一个采样周期后向第一MOSFET开关管发送导通信号；步骤P2、向第四MOSFET开关管发送关断信号，延时至少一个采样周期后向第三MOSFET开关管发送导通信号；步骤P3、在向第三MOSFET开关管发送导通信号后，延时至少一个采样周期，向第一MOSFET开关管发送关断信号，延时至少一个采样周期后向第二MOSFET开关管发送导通信息；步骤P4、检测电感电流过零时，向第三MOSFET开关管发送关断信号，延时至少一个采样周期后向第四MOSFET开关管发送导通信号。3.如权利要求2所述的双向级联式Buck-Boost变换器的软开关调制方法，其特征在于，所述工作的初始时刻的调制方法具体包括：向所述第二MOSFET开关管和所述第三MOSFET开关管发送导通信号；向所述第一MOSFET开关管和所述第四MOSFET开关管发送关断信号，获得反向电感电流；一段时间后，向所述第三MOSFET开关管发送关断信号，所述第四MOSFET开关管发送导通信号。4.如权利要求2所述的双向级联式Buck-Boost变换器的软开关调制方法，对于任意一个MOSFET开关管，该MOSFET开关管还并联一个寄生电容，同时反向并联二极管，其特征在于，所述步骤P1具体包括：向所述第二MOSFET开关管发送关断信号，所述第二M...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晶荣，刘茂芸，邓礼敏，孙尧，粟梅，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43