【技术实现步骤摘要】
一种大功率感性负载双管Buck
‑
Boos变换器及其三模态切换方法
[0001]本专利技术属于电力电子
，具体涉及一种大功率感性负载双管 Buck
‑
Boost电路三模态切换方法。
技术介绍
[0002]双管Buck
‑
Boost变换器由于其开关损耗低、输出电压增益变换范围宽等优点，成为近年来应用广泛的一种DC/DC变换器。带有大功率感性负载的双管Buck
‑
Boost变换器装置，也成为了强磁场发生器、地球物理探测磁场发射机等设备的核心部件。
[0003]大感性负载时间常数大，功率等级高。在感性负载电流达到稳态，产生所需磁场的过程中，双管Buck
‑
Boost变换器的输出电压范围较宽，且存在电压增益单向增加与电压增益单向减小的过程。因此，这对于双管 Buck
‑
Boost变换器的在模态切换过程中的稳定性有着较高的要求。由于现有双管Buck
‑
Boost变换器模态切换策略中，没有较为详细的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大功率感性负载双管Buck
‑
Boost变换器，其特征在于:包括直流母线，第一IGBT管S1、第二IGBT管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、滤波电感Lf、输出滤波电容Co和感性负载；所述直流母线的正端子与所述第一IGBT管S1的集电极相连，所述直流母线的负端子与所述第一二极管D1的阳极、所述输出滤波电容Co的下端子、所述感性负载的下端子相连；所述第一IGBT管S1的发射极与所述第一二极管D1的阴极、所述滤波电感的左端子相连；所述第二IGBT管S2的集电极与所述第二二极管D2的阳极、所述滤波电感的右端子相连；所述第二二极管D2的阴极与所述输出滤波电容Co的上端子、所述感性负载的上端子相连。2.一种大功率感性负载双管Buck
‑
Boost变换器的三模态切换方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取与所述双管Buck
‑
Boost变换器连接的控制环路的电压增益K；获取所需输出电压增益的最大值K
OO1
与增益的最小值K
OO2
；步骤2：设置第一IGBT管S1的PWM驱动信号占空比为d1；所述第二IGBT管S2的PWM驱动信号占空比为d2.所述第一IGBT管S1与所述第二IGBT管S2的驱动信号盲区为Δd；步骤3：设置Boost与Buck
‑
Boost模态切换的一号临界增益K
1m
；设置Buck与Buck
‑
Boost模态切换的二号临界增益K
2m
；步骤4：设置模态切换滞环宽度ΔM；设置增益上升阶段，进入Buck
‑
Boost模态滞环比较器的开启点R
r_bb
＝K
2m
+ΔM；设置增益上升阶段，进入Boost模态滞环比较器的开启点R
r_bo
＝K
1m
+ΔM；设置增益下降阶段，进入Buck
‑
Boost模态滞环比较器的开启点R
d_bb
＝K
1m
‑
ΔM；设置增益下降阶段，进入Buck模态滞环比较器的开启点R
d_bu
＝K
2m
‑
ΔM；设置模态标志位flag_buckboost、flag_boost、flag_buck，且初始值均为零；步骤5：分别在变换器运行在增益单向增加且初始运行模态为Buck模态下和在变换器运行在增益单向减小且初始运行模态为Boost模态下，通过模态标志位的值、电压增益的大小比较确定第一IGBT管S1的PWM驱动信号占空比d1及第二IGBT管S2的PWM驱动信号占空比d2的值，实现感性负载双管Buck
‑
Boost变换器的模态切换。3.根据权利要求2所述的大功率感性负载双管Buck
‑
Boost变换器的三模态切换方法，其特征在于:所述步骤3中，增益K
1m
与增益K
2m
取值应满足K
1m
＝(K
OO1
‑
1)*m+K
OO1
,K
2m
＝(1
‑
K
OO2
)*m+K
OO2
；其中，m为增益调节系数，在大功率感性负载的情况下，取值为0.3。4.根据权利要求2所述的大功率感性负载双管Buck
‑
Boost变换器的三模态切换方法，其特征在于:所述变换器运行在增益单向增加且初始运行模态为Buck模态，或增益单向减小且初始运行模态为Boost模态的工作状态。5.根据权利要求2所述的大功率感性负载双管Buck
‑
Boost变换器的三模态切换方法，其特征在于:在不考虑滞环比较器的影响下，所述第一IGBT管S1的PWM驱动信号占空比为d1，与所述第二IGBT管S2的PWM驱动信号占空比为d2计算分别为：
K为电压增益，Δd为第一IGBT管S1与所述第二IGBT管S2的驱动信号盲区，K
1m
为Boost与Buck
‑
Boost模态切换的一号临界增益；K
2m
【专利技术属性】
技术研发人员：黄垂兵，陈武，刘浩然，金浩哲，易成林，陈庆飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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