【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统谐波抑制，尤其涉及一种改进型双boost变换器及其控制方法和终端设备。
技术介绍
1、变换器是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。而直流升压变换器也称为boost变换器或直流升压斩波器，是可以提升电压的dc-dc转换器，其输出(负载)电压会比输入(电源)电压要高。升压变换器是属于至少有两个半导体元件(一个二极管及一个晶体管)及至少一个储能元件(电感器)的开关电源。为了降低电压涟波，会在输入端及输出端加装用电容器制作(有时也会配合电感器)的滤波器。
2、现有boost变换器的电压增益受限于其拓扑结构，自由调整度有限，难以满足需要高增益的场合。现有boost变换器的灵活性较低，难以满足复杂工况下的需求。现有boost变换器的抗偏移能力弱，当负载电阻变化较大时，输出电压的波动范围也较大，不利于电力系统的稳定运行。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种改进型双boost变换器及其控制方法和终端设备，用于解决现有boost变换器拓扑结构简单，电压增益小、受限于调节范围小和抗偏移能力弱的技术问题。
2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
3、一方面，提供了一种改进型双boost变换器的控制方法，应用于改进型双boost变换器上，所述改进型双boost变换器包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，该控制方法包括以下步骤：
4、控制所述改进型双boost变换器处于能量存储状态工作，获取所述第一电感的储量电压；
5、控制所述改进型双boost变换器处于能量释放状态工作，获取所述改进型双boost变换器的开关占空比，根据所述储量电压和所述开关占空比采用伏秒平衡定理对所述第一电感和所述第二电感进行计算，得到所述第一电容或所述第二电容两端的电容电压和所述改进型双boost变换器的输出电压；
6、根据所述改进型双boost变换器的输入电压与所述输出电压比较，得到所述改进型双boost变换器的电压增益计算表达式；
7、根据所述电压增益计算表达式调节所述改进型双boost变换器的开关占空比，以调节所述改进型双boost变换器的电压增益。
8、优选地，根据所述储量电压和所述开关占空比采用伏秒平衡定理对所述第一电感和所述第二电感进行计算，得到所述第一电容或第二电容两端的电容电压和所述改进型双boost变换器的输出电压包括：
9、对所述第一电感基于伏秒平衡定理得到电容电压计算公式，根据所述储量电压和所述开关占空比采用所述电容电压计算公式计算，得到所述第一电容或所述第二电容两端的电容电压；
10、对所述第二电感基于伏秒平衡定理得到输出电压计算公式，根据所述第一电容或所述第二电容两端的电容电压和所述开关占空比采用所述输出电压计算公式计算，得到所述改进型双boost变换器的输出电压；
11、其中，所述电容电压计算公式为：vc1＝vc2＝vin/(1-d)，vin＝vl1；
12、所述输出电压计算公式为：
13、
14、式中，vin为改进型双boost变换器的输入电压，d为改进型双boost变换器的开关占空比，vc1为第一电容的电容电压，vc2为第二电容的电容电压，v0为改进型双boost变换器的输出电压，vl1为第一电感的储量电压。
15、优选地，所述电压增益计算表达式为：
16、
17、式中，m为改进型双boost变换器的电压增益，vin为改进型双boost变换器的输入电压，d为改进型双boost变换器的开关占空比，v0为改进型双boost变换器的输出电压。
18、又一方面，提供了一种改进型双boost变换器，包括输入模块和输出模块，所述输入模块包括电源、第一电感和第一开关管，所述电源的正极与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述电源的负极连接，所述输出模块包括第六半导体元件，该改进型双boost变换器还包括：连接在所述输入模块和所述输出模块之间的开关控制模块以及控制所述输入模块、所述输出模块和所述开关控制模块工作的主控模块，所述主控模块的pi控制按照上述所述的改进型双boost变换器的控制方法得到的电压增益计算表达式以调节该改进型双boost变换器的电压增益。
19、优选地，所述开关控制模块包括第二开关管、第一电容、第二电容、第二电感、第三电感、第一半导体元件、第二半导体元件、第三半导体元件、第四半导体元件和第五半导体元件，所述第一电容与所述第一半导体元件串联后两端与所述第一开关管的第一端和第二端并联连接，所述第一电容的第一端与所述第二半导体元件的第一端连接，所述第二半导体元件的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第三半导体元件的第一端和所述第二电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电源的负极连接，所述第三半导体元件的第二端分别与所述第四半导体元件的第一端和所述第三电感的第一端连接，所述第三电感的第二端和所述第五半导体元件的第二端与所述第六半导体元件的第一端连接，所述第二电感的第二端分别与所述第四半导体元件的第二端和所述第五半导体元件的第一端连接，所述第二开关管的第二端分别与所述第一电容的第二端和所述第一半导体元件的第一端连接，所述第二开关管的第一端与所述第六半导体元件的第一端连接。
20、优选地，所述主控模块还用于根据所述改进型双boost变换器处于能量存储状态工作，则控制所述第一开关管闭合、所述第二开关管闭合以及控制所述第一半导体元件、所述第二半导体元件、所述第三半导体元件、所述第五半导体元件和所述第六半导体元件均反向偏置，所述第一电感和所述第二电感存储所述第一电容和所述第二电容提供的能量。
21、优选地，所述主控模块还用于根据所述改进型双boost变换器处于能量释放状态工作，则控制所述第一开关管断开、所述第二开关管断开以及控制所述第一半导体元件、所述第二半导体元件、所述第三半导体元件、所述第五半导体元件和所述第六半导体元件均导通，所述第一电感和所述第二电感释放能量给所述输出模块供电。
22、优选地，所述第一开关管和所述第二开关管均为mos管、三极管或igbt管；若所述第一开关管和所述第二开关管均为mos管，所述mos管的漏极作为开关管的第一端，所述mos管的源极作为开关管的第二端；若所述第一开关管和所述第二开关管均为三极管或igbt管，所述三极管或igbt管的集电极作为开关管的第一端，所述三极管或igbt管的发射极作为开关管的第二端。
23、优选地，所述第一半导体元件、所述第二半导体元件、所述第三半导体元件、所述第四半导体元件、所述第五半导体元件和所述第六半导体元件均为二极管，所述二极管的阳极作为半导体元件的第一端，所述二极管的阴极作为半导体元件的第二端。
24、再一方面，提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；
25、所述存储器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改进型双Boost变换器的控制方法，应用于改进型双Boost变换器上，其特征在于，所述改进型双Boost变换器包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，该控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改进型双Boost变换器的控制方法，其特征在于，根据所述储量电压和所述开关占空比采用伏秒平衡定理对所述第一电感和所述第二电感进行计算，得到所述第一电容或第二电容两端的电容电压和所述改进型双Boost变换器的输出电压包括：
3.根据权利要求1所述的改进型双Boost变换器的控制方法，其特征在于，所述电压增益计算表达式为：
4.一种改进型双Boost变换器，包括输入模块和输出模块，所述输入模块包括电源、第一电感和第一开关管，所述电源的正极与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述电源的负极连接，所述输出模块包括第六半导体元件，其特征在于，该改进型双Boost变换器还包括：连接在所述输入模块和所述输出模块之间的开关控制模块以及控制所述输入模块、所述输出模块和所述开关控制模块工作的
5.根据权利要求4所述的改进型双Boost变换器，其特征在于，所述开关控制模块包括第二开关管、第一电容、第二电容、第二电感、第三电感、第一半导体元件、第二半导体元件、第三半导体元件、第四半导体元件和第五半导体元件，所述第一电容与所述第一半导体元件串联后两端与所述第一开关管的第一端和第二端并联连接，所述第一电容的第一端与所述第二半导体元件的第一端连接，所述第二半导体元件的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第三半导体元件的第一端和所述第二电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电源的负极连接，所述第三半导体元件的第二端分别与所述第四半导体元件的第一端和所述第三电感的第一端连接，所述第三电感的第二端和所述第五半导体元件的第二端与所述第六半导体元件的第一端连接，所述第二电感的第二端分别与所述第四半导体元件的第二端和所述第五半导体元件的第一端连接，所述第二开关管的第二端分别与所述第一电容的第二端和所述第一半导体元件的第一端连接，所述第二开关管的第一端与所述第六半导体元件的第一端连接。
6.根据权利要求5所述的改进型双Boost变换器，其特征在于，所述主控模块还用于根据所述改进型双Boost变换器处于能量存储状态工作，则控制所述第一开关管闭合、所述第二开关管闭合以及控制所述第一半导体元件、所述第二半导体元件、所述第三半导体元件、所述第五半导体元件和所述第六半导体元件均反向偏置，所述第一电感和所述第二电感存储所述第一电容和所述第二电容提供的能量。
7.根据权利要求5所述的改进型双Boost变换器，其特征在于，所述主控模块还用于根据所述改进型双Boost变换器处于能量释放状态工作，则控制所述第一开关管断开、所述第二开关管断开以及控制所述第一半导体元件、所述第二半导体元件、所述第三半导体元件、所述第五半导体元件和所述第六半导体元件均导通，所述第一电感和所述第二电感释放能量给所述输出模块供电。
8.根据权利要求5所述的改进型双Boost变换器，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管均为MOS管、三极管或IGBT管；若所述第一开关管和所述第二开关管均为MOS管，所述MOS管的漏极作为开关管的第一端，所述MOS管的源极作为开关管的第二端；若所述第一开关管和所述第二开关管均为三极管或IGBT管，所述三极管或IGBT管的集电极作为开关管的第一端，所述三极管或IGBT管的发射极作为开关管的第二端。
9.根据权利要求5所述的改进型双Boost变换器，其特征在于，所述第一半导体元件、所述第二半导体元件、所述第三半导体元件、所述第四半导体元件、所述第五半导体元件和所述第六半导体元件均为二极管，所述二极管的阳极作为半导体元件的第一端，所述二极管的阴极作为半导体元件的第二端。
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种改进型双boost变换器的控制方法，应用于改进型双boost变换器上，其特征在于，所述改进型双boost变换器包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，该控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改进型双boost变换器的控制方法，其特征在于，根据所述储量电压和所述开关占空比采用伏秒平衡定理对所述第一电感和所述第二电感进行计算，得到所述第一电容或第二电容两端的电容电压和所述改进型双boost变换器的输出电压包括：
3.根据权利要求1所述的改进型双boost变换器的控制方法，其特征在于，所述电压增益计算表达式为：
4.一种改进型双boost变换器，包括输入模块和输出模块，所述输入模块包括电源、第一电感和第一开关管，所述电源的正极与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述电源的负极连接，所述输出模块包括第六半导体元件，其特征在于，该改进型双boost变换器还包括：连接在所述输入模块和所述输出模块之间的开关控制模块以及控制所述输入模块、所述输出模块和所述开关控制模块工作的主控模块，所述主控模块的pi控制按照如权利要求1-3任意一项所述的改进型双boost变换器的控制方法得到的电压增益计算表达式以调节该改进型双boost变换器的电压增益。
5.根据权利要求4所述的改进型双boost变换器，其特征在于，所述开关控制模块包括第二开关管、第一电容、第二电容、第二电感、第三电感、第一半导体元件、第二半导体元件、第三半导体元件、第四半导体元件和第五半导体元件，所述第一电容与所述第一半导体元件串联后两端与所述第一开关管的第一端和第二端并联连接，所述第一电容的第一端与所述第二半导体元件的第一端连接，所述第二半导体元件的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第三半导体元件的第一端和所述第二电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电源的负极连接，所述第三半导体元件的第二端分别与所述第四半导体元件的第一端和所述第三电感的第一端连接，所述第三电感的第二端和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭智，吴琼，余志文，钱斌，肖勇，唐建林，王宗义，林晓明，张帆，罗奕，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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