[發明專利]升降壓變換器和升降壓控制方法

有效

• 申請號: 201310692774.0
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104716837B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 殷蘭蘭;孫宜峰;童興;王剛
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 周少杰

本發明涉及一種升降壓變換器。該升降壓變換器包括：升降壓變換電路，包括若干開關；誤差控制器，連接于升降壓變換電路，并用來根據升降壓變換電路的輸出電壓和參考電壓之間的差值產生控制信號；及升降壓模式控制器，連接于誤差控制器，并用來根據控制信號產生開關占空比，控制信號包括至少三種情形：當DC超過閾值時，升降壓模式控制器提供升壓控制模式和降壓控制模式的其中之一，其中DC為所述控制信號的一個值；當DC未超過且不等于閾值時，升降壓模式控制器提供升壓控制模式和降壓控制模式的其中之另一模式；及當DC等于閾值時，升降壓模式控制器提供升降壓控制模式；輸出電壓通過所述開關占空比進行調節。本發明還涉及一種升降壓控制方法。

技術領域

本發明有關一種升降壓變換器和升降壓控制方法，尤其涉及一種對輸入電壓進行升壓或降壓調整來獲得所需的輸出電壓的升降壓變換器和升降壓控制方法。

背景技術

升降壓變換器可用來產生一恒定的輸出電壓。升降壓變換器的輸入電壓可高于、低于或等于輸出電壓，升降壓變換器可工作于降壓模式、升壓模式及/或升降壓模式。當輸入電壓高于輸出電壓時，升降壓變換器被認為處于降壓模式。當輸入電壓低于輸出電壓時，升降壓變換器被認為處于升壓模式。當輸入電壓大約與輸出電壓相同時，升降壓變換器被認為處于升降壓模式。升降壓模式為升壓模式和降壓模式之間的過渡模式。

升降壓變換器包括若干開關，通過調節開關的開斷時間來調節輸出電壓。升降壓變換器根據開關占空比產生調制信號來調節開關。升降壓變換器包括誤差控制器，誤差控制器用來產生開關占空比。降壓模式時，輸出電壓Vout=D*Vin，其中D為開關占空比，Vin為輸入電壓。升壓模式時，輸出電壓Vout=1/(1-D)*Vin。降壓模式下輸出電壓的表達式中，當輸出電壓等于輸入電壓時，開關占空比D為100%。升壓模式下輸出電壓的表達式中，當輸出電壓等于輸入電壓時，開關占空比D為0%。如此在升壓模式和降壓模式之間過渡時，誤差控制器產生的占空比從100%跳到0%或從0%跳到100%，因此一個誤差控制器很難在模式過渡時平穩地控制輸出電壓。

因此，有必要提供一種升降壓變換器和升降壓控制方法來解決上面提及的技術問題。

發明內容

本發明的一個方面在于提供一種升降壓變換器。該升降壓變換器包括：升降壓變換電路，包括若干開關；誤差控制器，連接于所述升降壓變換電路，并用來根據所述升降壓變換電路的輸出電壓和參考電壓之間的差值產生控制信號；及升降壓模式控制器，連接于所述誤差控制器，并用來根據所述控制信號產生開關占空比，所述控制信號包括至少三種情形：當DC超過閾值時，所述升降壓模式控制器提供升壓控制模式和降壓控制模式的其中之一調節所述開關，其中DC為所述控制信號的一個值；當DC未超過且不等于閾值時，所述升降壓模式控制器提供升壓控制模式和降壓控制模式的其中之另一模式調節所述開關；及當DC等于閾值時，所述升降壓模式控制器提供升降壓控制模式調節所述開關；其中，所述輸出電壓通過所述開關占空比進行調節。

本發明的另一個方面在于提供一種升降壓控制方法。該升降壓控制方法包括：根據升降壓變換電路的輸出電壓和參考電壓之間的差值產生控制信號；根據所述控制信號產生開關占空比，所述控制信號包括至少三種情形：當DC超過閾值時，提供升壓控制模式和降壓控制模式的其中之一進行開關調節，其中DC為所述控制信號的一個值；當DC未超過且不等于閾值時，提供升壓控制模式和降壓控制模式的其中之另一模式進行開關調節；及當DC等于閾值時，提供升降壓控制模式進行開關調節；及通過所述開關占空比調節所述輸出電壓。

本發明的升降壓變換器及升降壓控制方法根據控制信號產生開關占空比，在控制信號的不同情形下分別以不同的控制模式調節開關，且根據開關占空比調節輸出電壓。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施方式進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中：

圖1所示為本發明升降壓變換器的一個實施例的示意圖；