[發(fā)明專利]一種四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110311210.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102355131A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃曉冬;張曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/157
• 分類號(hào): H02M3/157
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

1.一種四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法，其特征在于，該方法包括:

檢測(cè)所述變換器的輸出端的輸出電壓；

根據(jù)所述輸出電壓與一參考電壓，產(chǎn)生一輸出電壓誤差信號(hào)；

根據(jù)所述輸出電壓誤差信號(hào)，分別產(chǎn)生一模擬控制信號(hào)和一數(shù)字控制信號(hào)；

根據(jù)所述模擬控制信號(hào)和所述數(shù)字控制信號(hào)，產(chǎn)生一混合控制信號(hào)；

當(dāng)所述變換器輸出端負(fù)載沒(méi)有發(fā)生跳變時(shí)，所述混合控制信號(hào)控制所述變換器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以維持所述輸出電壓為一恒定值；

當(dāng)所述變換器輸出端負(fù)載發(fā)生跳變時(shí)，所述混合控制信號(hào)控制所述變換器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以使所述輸出電壓快速恢復(fù)至所述恒定值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法，其特征在于，該方法還包括：

根據(jù)所述輸出電壓誤差信號(hào)，分別產(chǎn)生第一數(shù)字控制信號(hào)和第二數(shù)字控制信號(hào)；

檢測(cè)所述變換器的輸入端的輸入電壓；

當(dāng)所述輸入電壓大于所述輸出電壓時(shí)，選擇所述第一數(shù)字控制信號(hào)作為所述數(shù)字控制信號(hào)，以與所述模擬控制信號(hào)產(chǎn)生所述混合控制信號(hào)；

所述混合控制信號(hào)控制所述變換器的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以使所述變換器工作于Buck模式；

當(dāng)所述輸入電壓小于所述輸出電壓時(shí)，選擇所述第二數(shù)字控制信號(hào)作為所述數(shù)字控制信號(hào)，以與所述模擬控制信號(hào)產(chǎn)生所述混合控制信號(hào)；

所述混合控制信號(hào)控制所述變換器的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以使所述變換器工作于Boost模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法，其特征在于，該方法還包括：

檢測(cè)所述變換器的輸入端的輸入電壓；

當(dāng)所述輸入電壓大于所述輸出電壓時(shí)，根據(jù)所述輸出電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生第一數(shù)字控制信號(hào)以作為所述數(shù)字控制信號(hào)，以與所述模擬控制信號(hào)產(chǎn)生所述混合控制信號(hào)；

所述混合控制信號(hào)控制所述變換器的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以使所述變換器工作于Buck模式；

當(dāng)所述輸入電壓小于所述輸出電壓時(shí)，根據(jù)所述輸出電壓誤差信號(hào)，產(chǎn)生第二數(shù)字控制信號(hào)以作為所述數(shù)字控制信號(hào)，以與所述模擬控制信號(hào)產(chǎn)生所述混合控制信號(hào)；

所述混合控制信號(hào)控制所述變換器的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以使所述變換器工作于Boost模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法，其特征在于，該方法還進(jìn)一步包括：

采用第一PID控制產(chǎn)生所述第一數(shù)字控制信號(hào)；

采用第二PID控制產(chǎn)生所述第二數(shù)字控制信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法，其特征在于，在預(yù)設(shè)的輸入電壓范圍內(nèi)，控制所述第一PID控制的增益參數(shù)跟隨所述輸入電壓的變化，以使得所述變換器在進(jìn)行Buck和Boost工作模式切換時(shí)，所述第一PID控制的增益參數(shù)與第二PID控制的增益參數(shù)相等。

6.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述四開(kāi)關(guān)Buck-Boost變換器的混合控制方法的混合控制裝置，其特征在于，所述混合控制裝置包括輸出電壓反饋電路、數(shù)字控制回路、模擬控制回路和一加法電路，其中，

所述輸出電壓反饋電路，與所述Buck-Boost變換器的輸出端連接，用以接收所述變換器的輸出電壓，并與一參考電壓進(jìn)行誤差運(yùn)算以產(chǎn)生一輸出電壓誤差信號(hào)；

所述數(shù)字控制回路，與所述輸出電壓反饋電路連接，接收所述輸出電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生一數(shù)字控制信號(hào)；

所述模擬控制回路，與所述輸出電壓反饋電路連接，接收所述輸出電壓誤差信號(hào)產(chǎn)生一模擬控制信號(hào)；

所述加法電路，與所述數(shù)字控制回路和所述模擬控制回路連接，用以接收所述數(shù)字控制信號(hào)和所述模擬控制信號(hào)，并將兩者相加得到一混合控制信號(hào)；

當(dāng)所述變換器輸出端負(fù)載沒(méi)有發(fā)生跳變時(shí)，所述混合控制信號(hào)控制所述變換器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以維持所述輸出電壓為一恒定值；

當(dāng)所述變換器輸出端負(fù)載發(fā)生跳變時(shí)，所述混合控制信號(hào)控制所述變換器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以使所述輸出電壓快速恢復(fù)至所述恒定值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合控制裝置，其特征在于，所述輸出電壓反饋電路包括一誤差放大器，其將接收到的所述輸出電壓和所述參考電壓進(jìn)行誤差運(yùn)算，并輸出所述輸出電壓誤差信號(hào)。