一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法技术

本发明专利技术公开一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法，应用于移相电路中，所述移相电路包括Q1和Q2组成桥臂1，Q3和Q4组成桥臂2；Vbus电容连接在桥臂1和桥臂2的两端，在Q1和Q2之间通过电感器件L1连接蓄电池电压Vbat，在Q3和Q4之间通过电感器件L2连接Vbat；CT1_UP和CT2_UP是检测上管电流的器件，CT1_UP连接Q1，CT2_UP连接Q3，CT1_DN和CT2_DN是检测下管电流的器件，CT1_DN连接Q2，CT2_DN连接Q4。本发明专利技术通过控制两个桥臂的导通时间，来实现移相切换，硬件电路简单，移相效果稳定，并且保证两个桥臂均工作在TCM模式，提升系统效率和稳定性。提升系统效率和稳定性。提升系统效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法


[0001]本专利技术涉及电路控制
，尤其涉及一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法。

技术介绍

[0002]在定频率控制交错并联方案中，移相较为容易实现，是将主桥臂开关信号作为参考，从桥臂的开关信号的载波延迟180
°
动作来实现交错并联的移相。
[0003]现有变频拓扑中移相动作实现起来较为复杂，假设相邻两个开关周期的差别可以忽略，相邻两个开通时刻之间定义为一个开关周期，移相开通信号触发从桥臂的开通，关断是通过控制开通时间和主桥臂开通时间相等实现。由于电感的差异，从桥臂的与电感电流可能工作在CCM或DCM模式，整机效率将会降低，EMC效果将会变差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，包括：第一上管Q1和第一下管Q2组成桥臂1，第二上管Q3和第二下管Q4组成桥臂2；Vbus电容连接在桥臂1和桥臂2的两端，在桥臂1的第一上管Q1和第一下管Q2之间通过第一电感器件L1连接蓄电池电压Vbat，在桥臂2的第二上管Q3和第二下管Q4之间通过第二电感器件L2连接蓄电池电压Vbat；CT1_UP和CT2_UP是检测上管电流的器件，CT1_UP连接第一上管Q1，CT2_UP连接第二上管Q3，CT1_DN和CT2_DN是检测下管电流的器件，CT1_DN连接第一下管Q2，CT2_DN连接第二下管Q4。
[0005]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其中，Buck模式指能量从Vbus向Vbat处流动，即Vbat为输出电压；相反，boost模式指能量由Vbat向Vbus侧流动，即Vbat为输入电压。
[0006]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其中，当第一上管Q1导通时，L1电感电流上升，当电流上升至Ipk_pos_L1时，第一上管Q1关断，第一下管Q2开始导通，由于电感续流将第一下管Q2的Vds下拉至0V，实现了第一下管Q2的零电压开通；第一下管Q2导通时，电感电流下降，当电流下降至Ipk_neg_L1时，第一下管Q2关断，第一上管Q1开始导通，第一下管Q2关断时，电流反向流动，将第一上管Q1的Vds下拉至0V，实现了第一上管Q1的零电压开通。
[0007]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其中，当第二上管Q3导通时，L2电感电流上升，当电流上升至Ipk_pos_L2时，第二上管Q3关断，第二下管Q4开始导通，由于电感续流将第二下管Q4的Vds下拉至0V，实现了第二下管Q4的零电压开通；第二下管Q4导通时，电感电流下降，当电流下降至Ipk_neg_L2时，第二下管Q4关断，第二上管Q3开始导通，第二下管Q4关断时，电流反向流动，将第二上管Q3的Vds下拉至0V，实现了第二上管Q3的零电压开通。
[0008]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其中，所述移相电路的软件控制逻辑具体为：输入电压Vbus与参考电压Vref经调整环路得到Vc，若Vc＞0，则对比较
器2和比较器4的电感电流进行干预控制，桥臂1下管电流检测器件CT1_DN和桥臂2下管电流检测器件CT2_DN分别通入比较器2和比较器4的负极，L1电感电流Ipk_pos_L1和L2电感电流Ipk_pos_L2分别通入比较器2和比较器4的正极，比较器2下降沿触发Q1开关信号为低电平，比较器4下降沿触发Q3开关信号为低电平；若Vc＜0，则对比较器1和比较器3进行干预控制，桥臂1下管电流检测器件CT1_DN和桥臂2下管电流检测器件CT2_DN分别通入比较器1和比较器3的负极，L1电感电流Ipk_neg_L1和L2电感电流Ipk_neg_L2分别通入比较器1和比较器3的正极，比较器1下降沿触发Q1开关信号为高电平，比较器3下降沿触发Q3开关信号为高电平，保证两个桥臂均工作在TCM模式。
[0009]本专利技术还提供一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法，包括：
[0010]捕获桥臂1中第一上管Q1的开关周期T1、第一上管Q1与第二上管Q3之间相位差时间
△
t1；并设定移相角度占总相位的范围值参数m1和m2为接近50％的值，其中m1<m2；
[0011]计算的值，根据的值调整环路中Vc的值。
[0012]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法，其中，若则按照式(1)调整环路中Vc的值；
[0013][0014]其中，Vc为Bus电压环路的输出值，Ipk_pos_L1为L1电感电流，Ipk_pos_L2为L2电感电流，
△
Ipk_pos为L1电感电流与L2电感电流之差，EPWMQ3是Q3MOS的开关信号，EPWMQ1是Q1 MOS的开关信号。
[0015]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法，其中，若则按照式(2)调整环路中Vc的值；
[0016][0017]其中，Vc为Bus电压环路的输出值，Ipk_pos_L1为L1电感电流，Ipk_pos_L2为L2电感电流，
△
Ipk_pos为L1电感电流与L2电感电流之差。
[0018]如上所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法，其中，若则按照式(3)设置环路中Vc的值；
[0019][0020]其中，Vc为Bus电压环路的输出值，Ipk_pos_L1为L1电感电流，Ipk_pos_L2为L2电感电流。
[0021]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被处理器执行上述任一项所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法。
[0022]本专利技术实现的有益效果如下：本专利技术通过控制两个桥臂的导通时间，来实现移相
切换180
°
，硬件电路简单，移相效果稳定，并且能够保证两个桥臂均工作在TCM模式，提升了系统的效率和稳定性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术实施例一提供的一种交错并联buck/boost硬件电路原理图；
[0025]图2是一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路对应的软件控制逻辑框图；
[0026]图3是一种交错并联切换Buck/Boost的移相方法流程图；
[0027]图4是两桥臂驱动与电感电流对照图。
具体实施方式
[0028]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其特征在于，包括：第一上管Q1和第一下管Q2组成桥臂1，第二上管Q3和第二下管Q4组成桥臂2；Vbus电容连接在桥臂1和桥臂2的两端，在桥臂1的第一上管Q1和第一下管Q2之间通过第一电感器件L1连接蓄电池电压Vbat，在桥臂2的第二上管Q3和第二下管Q4之间通过第二电感器件L2连接蓄电池电压Vbat；CT1_UP和CT2_UP是检测上管电流的器件，CT1_UP连接第一上管Q1，CT2_UP连接第二上管Q3，CT1_DN和CT2_DN是检测下管电流的器件，CT1_DN连接第一下管Q2，CT2_DN连接第二下管Q4。2.如权利要求1所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其特征在于，Buck模式指能量从Vbus向Vbat处流动，即Vbat为输出电压；相反，boost模式指能量由Vbat向Vbus侧流动，即Vbat为输入电压。3.如权利要求1所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其特征在于，当第一上管Q1导通时，L1电感电流上升，当电流上升至Ipk_pos_L1时，第一上管Q1关断，第一下管Q2开始导通，由于电感续流将第一下管Q2的Vds下拉至0V，实现了第一下管Q2的零电压开通；第一下管Q2导通时，电感电流下降，当电流下降至Ipk_neg_L1时，第一下管Q2关断，第一上管Q1开始导通，第一下管Q2关断时，电流反向流动，将第一上管Q1的Vds下拉至0V，实现了第一上管Q1的零电压开通。4.如权利要求1所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其特征在于，当第二上管Q3导通时，L2电感电流上升，当电流上升至Ipk_pos_L2时，第二上管Q3关断，第二下管Q4开始导通，由于电感续流将第二下管Q4的Vds下拉至0V，实现了第二下管Q4的零电压开通；第二下管Q4导通时，电感电流下降，当电流下降至Ipk_neg_L2时，第二下管Q4关断，第二上管Q3开始导通，第二下管Q4关断时，电流反向流动，将第二上管Q3的Vds下拉至0V，实现了第二上管Q3的零电压开通。5.如权利要求1所述的一种交错并联切换Buck/Boost的移相电路，其特征在于，所述移相电路的软件控制逻辑具体为：输入电压Vbus与参考电压Vref经调整环路得到Vc，若Vc＞0，则对比较器2和比较器4的电感电流进行干预控制，桥臂1下管电流检测器件CT1_DN和桥臂2下管电流检测器件CT2_D...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚冬冬，宋冲，付瑜，
申请(专利权)人：常州是为电子有限公司，
类型：发明
国别省市：