脉冲序列控制三角波电流模式软开关Buck变换器的控制系统技术方案

技术编号:37139764 阅读:33 留言:0更新日期:2023-04-06 21:43
本发明专利技术公开了一种脉冲序列控制三角波电流模式软开关Buck变换器的控制系统,所述Buck变换器包括直流输入电源、第一开关管、第二开关管、电感、输出电容及负载,所述直流输入电源的正极经第一开关管后与第二开关管的一端及电感的一端相连接,电感的另一端与输出电容的一端及负载的一端相连接,输出电容的另一端、负载的另一端及第二开关管的另一端均与直流输入电源的负极相连接,包括PT控制器、用于检测采集负载两端电压信号的电压表以及用于采集电感电流的电流表,其中,PT控制器的输入端与所述电流表的输出端及电压表的输出端相连接,PT控制器的输出端与第一开关管的控制端及第二开关管的控制端相连接,该系统能够控制负向电流的大小,同时结构较为简单。同时结构较为简单。同时结构较为简单。

【技术实现步骤摘要】
脉冲序列控制三角波电流模式软开关Buck变换器的控制系统


[0001]本专利技术属于电力电子变换器
,涉及一种脉冲序列(Pulse Train,PT)控制三角波电流模式(Triangle current mode,TCM)软开关Buck变换器的控制系统。

技术介绍

[0002]在当前电能变换装置快速发展的时代,越来越高的效率、功率密度等特性成了开关变换器发展的主要方向。随着第三代宽禁带半导体器件的发展,开关频率逐渐发展到了MHz级别,提高了变换器的功率密度。在一系列非隔离DC

DC变换器场合中,Buck变换器因其结构简单,被广泛应用于此类开关电源中。然而,由于传统Buck变换器无法实现软开关,限制了开关频率的提升,进而限制了变换器功率密度的提升。
[0003]在当前的技术发展中,产生了一些实现Buck变换器的软开关实现方法。第一种是通过采用同步整流Buck变换器,使变换器工作于强制连续电流模式(CCM),实现电感L1电流反向流动,进而实现第一开关管S1的软开关。但这种方法通常工作在定开关频率模式,无法控制负向电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲序列控制三角波电流模式软开关Buck变换器的控制系统,所述Buck变换器包括直流输入电源(Vin)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、电感(L1)、输出电容(Co)及负载(RL),所述直流输入电源(Vin)的正极经第一开关管(S1)后与第二开关管(S2)的一端及电感(L1)的一端相连接,电感(L1)的另一端与输出电容(Co)的一端及负载(RL)的一端相连接,输出电容(Co)的另一端、负载(RL)的另一端及第二开关管(S2)的另一端均与直流输入电源(Vin)的负极相连接,其特征在于,包括PT控制器、用于检测采集负载(RL)两端电压信号的电压表以及用于采集电感(L1)电流的电流表,其中,PT控制器的输入端与所述电流表的输出端及电压表的输出端相连接,PT控制器的输出端与第一开关管(S1)的控制端及第二开关管(S2)的控制端相连接。2.根据权利要求1所述的脉冲序列控制三角波电流模式软开关Buck变换器的控制系统,其特征在于,所述PT控制器包括衰减模块(K)、第一比较器(T1)、第三比较器(T3)、第二比较器(T2)、D触发器(E)、第一与门(B1)、第二与门(B2)、或门(C)、第三与门(B3)及非门(A);所述电压表的输出端经衰减模块(K)与第一比较器(T1)的输入端相连接,输出电压参考信号输入端与第一比较器(T1)的输入端相连接,第一比较器(T1)的输出端与D触发器(E)的D引脚相连接,电流表的输出端与第二比较器(T2)的输入端及第三比较器(T3)的输入端相连接,第二比较器(T2)的输出端与D触发器(E)的CP引脚相连接,D触发器(E)的Q引脚与第一与门(B1)的输入端相连接,D触发器(E)的引脚与第二与门(B2)的输入端相连接,第一与门(B1)的输出端及第二与门(B2)的输出端与或门(C)的输入端相连接,第三比较器(T3)的输出端及或门(C)的输出端与第三与门(B3)的输入端相连接,第三与门(B3)的输出端与非门(A)的输入端及第一开关管(S1)的控制端相连接,非门(A)的输出端与第二开关管(S2)的控制端相连接。3.根据权利要求2所述的脉冲序列控制三角波电流模式软开关Buck变换器的控制系统,其特征在于,将电压表采集负载(RL)两端的电压信号作为反馈信号,经k倍衰减后的信号V
s
与输出参考信号V
ref
进行比较,当V
s
低于V
ref
时,则第一比较器(T1)的输出结果为高电平,D触发器(E)的Q端高脉冲被选中,具有长时间导通信号的高脉冲经过或门(C)后与第三比较器(T3)的输出信号进入第三与门(B3),形成开关管控制信号vg控制第一开关管,vg再经过第一非门形成第二开关管的控制信号,第一开关管(S1)导通,第二开关管(S2)关断。4....

【专利技术属性】
技术研发人员:周翔王来利
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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