一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，包括以下步骤：步骤1：体二极管工作模式下软起动首先设置Boost电路的PWM死区时间T

【技术实现步骤摘要】
一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法


[0001]本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法。

技术介绍

[0002]Boost电路广泛应用于燃料电池系统、光伏发电系统等需要较高升压比的场合。同步整流Boost电路在输出端选用可控开关管替代二极管，可以有效减少散热装置，增加系统运行效率，图1为2相交错并联同步整流Boost电路。
[0003]同步整流Boost电路的工作方式是始终保持下管驱动和上管(即同步整流管)驱动互补，通过闭环控制调节下管占空比大小从而调节输出电压。当下管高电平时电感储能，此时由输出电容向外提供能量；当同步整流管管高电平时，电感和输入电源共同释放能量给负载，同时给输出电容充电。
[0004]现有的同步整流Boost电路在应用于输出母线上并联电池或双向电源的场合时，存在起动完成前输出电压比输入电压高的情况，会导致启动完成前出现输出端电流向输入端流入的现象，即电流反灌。电流反灌不仅会影响系统正常运行，严重时还会导致输入和输出设备的损坏，如锂电池和燃料电池的寿命折损。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：体二极管工作模式下软起动
[0009]首先设置Boost电路的PWM死区时间T
d
、PWM驱动频率f
s
和起动初始占空比D
min
，然后获取目标输入电流，保持同步整流管不开通，逐步增大下管占空比，直至输入电流达到目标值，软起动结束后进入闭环控制；
[0010]步骤2：切换同步整流模式
[0011]控制环路闭环后，保持体二极管工作模式T
H
，并获取当前输入电压V
in
和输出电压V
out
，计算PWM控制器最终的占空比为D＝1
‑
V
in
/V
out
+T
d
*f
s
‑
T
Delay
*f
s
，其中T
Delay
为实际系统驱动电平上下边沿存在延时差，更新PWM控制器，同时使能同步整流管互补输出。
[0012]优选地，所述的一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，所述闭环控制模式为平均电流控制模式。
[0013]优选地，所述的一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，所述步骤1中的体二极管为MOS管中的体二极管。
[0014]优选地，所述的一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，所述步骤2中的占空比的补偿策略确保电流保持正向。
[0015]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0016]本专利技术通过补偿的占空比可以确保电流保持正向，有效规避了同步整流方案的电流反灌问题。还可以保证同步整流Boost电路广泛应用于燃料电池系统、光伏发电系统等场合，发挥同步整流Boost电路的高效率优势。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1是现有的2相交错并联Boost电路同步整流方案示意图；
[0020]图2是本专利技术的占空比补偿示意图；
[0021]图3是本专利技术的Boost电路防电流反灌起动流程图；
[0022]图4是本专利技术的直接起动的波形图；
[0023]图5是本专利技术的防反灌起动波形图。
具体实施方式
[0024]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]实施例
[0027]如图2至图5所示，一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，包括以下步骤：
[0028]步骤1：体二极管工作模式下软起动
[0029]首先设置Boost电路的PWM死区时间T
d
、PWM驱动频率f
s
和起动初始占空比D
min
，然后获取目标输入电流，保持同步整流管不开通，逐步增大下管占空比，直至输入电流达到目标值，软起动结束后进入闭环控制；
[0030]步骤2：切换同步整流模式
[0031]控制环路闭环后，保持体二极管工作模式T
H
，并获取当前输入电压V
in
和输出电压V
out
，计算开启同步整流后所需要的理论占空比为D1＝1
‑
V
in
/V
out
，由于数字PWM驱动设置了死区，另外实际系统驱动电平上下边沿存在延时差异导致实际占空比比理论设置多了T
Delay
，所以在计算的理论占空比上需要进行补偿，PWM控制器最终设置的占空比为D＝1
‑
V
in
/V
out
+T
d
*f
s
‑
T
Delay
*f
s
，在更新PWM控制器，同时使能同步整流管互补输出。
[0032]本专利技术中所述闭环控制模式为平均电流控制模式。
[0033]本专利技术中所述步骤1中的体二极管为MOS管中的体二极管。
[0034]本专利技术中所述步骤2中的占空比的补偿侧策略可以确保电流保持正向。
[0035]本专利技术针对同步整流Boost电路应用在输出母线存在电池或双向电源的工况下易发生起动时电流反灌问题。
[0036]如图4所示，可以看到直接切换到同步整流会出现发现电流，如图5所示，采用了本专利技术的补偿方案后，补偿的占空比可以确保电流保持正向，有效规避了同步整流方案的电流反灌问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于同步整流Boost电路的防反灌起动方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：体二极管工作模式下软起动首先设置Boost电路的PWM死区时间T
d
、PWM驱动频率f
s
和起动初始占空比D
min
，然后获取目标输入电流，保持同步整流管不开通，逐步增大下管占空比，直至输入电流达到目标值，软起动结束后进入闭环控制；步骤2：切换同步整流模式控制环路闭环后，保持体二极管工作模式T
H
，并获取当前输入电压V
in
和输出电压V
out
，计算PWM控制器最终的占空比为D＝1
‑
V
in
/V
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，周洪雷，董震，董清华，王刘超，仝淼，
申请(专利权)人：苏州溯驭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：