[發(fā)明專利]單電感兩級式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變換器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611006232.3
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106655835B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董秀成;李浩然;閻鐵生;陳庚;代莎
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/088;H02M1/42
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 曹少華

1.單電感兩級式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變換器，其特征在于，包括由輸入端的交流源AC、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4組成一個單相半波整流電路；還包括開關(guān)管T1、開關(guān)管T2、開關(guān)管T3、開關(guān)管T4與電感L組成的一個單電感的H橋結(jié)構(gòu)，單電感的H橋結(jié)構(gòu)使電感L上的電流iL從正方向或者負(fù)方向流通；所述的單電感的H橋結(jié)構(gòu)包括四個外端口，四個外端口分別連接輸入端、輸出端、電容C1以及一個公共端口；二極管D5與輸入端的單相半波整流電路串接，防止電路其他部分電流回流到輸入端；電阻R與電容C2并聯(lián)，電容C2與電阻R構(gòu)成輸出端，輸出電壓為Vout2；二極管D6與輸出端串接，防止輸出端電流流入電路其余部分；C1連接在單電感的H橋結(jié)構(gòu)中開關(guān)管T3連接的端口與公共端口之間，儲存紋波較大的能量，能量以電壓Vout1的形式存儲在電容C1中；信號s1、信號s2、信號s3、信號s4分別為開關(guān)管T1、開關(guān)管T2、開關(guān)管T3、開關(guān)管T4的控制信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電感兩級式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變換器的控制方法，其特征在于：采用雙峰值控制法，控制單電感兩級式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變換器BOOST狀態(tài)時電感電流的峰值及BUCK狀態(tài)時電感電流峰值；所述控制方法包括以下過程：

(1)將采樣的輸入交流電壓與采樣的電容C1的電壓通過乘法器，再將乘法器產(chǎn)生的信號通過PI調(diào)節(jié)成BOOST狀態(tài)的電流峰值參考值IP1；

(2)采樣電容C2上的電壓通過PI調(diào)節(jié)成BUCK狀態(tài)的電流峰值參考值IP2；

(3)將步驟(1)得到的BOOST狀態(tài)的電流峰值參考值Ip1與實(shí)時的電感電流采樣值I進(jìn)行對比，當(dāng)I＝Ip1時，產(chǎn)生一個峰值信號P1；

(4)將步驟(2)得到的BUCK狀態(tài)的電流峰值參考值Ip2與實(shí)時的電感電流采樣值I進(jìn)行對比，當(dāng)I＝Ip2時，產(chǎn)生一個峰值信號P2；

(5)將實(shí)時的電感電流采樣值I與零進(jìn)行對比，當(dāng)I＝0時，產(chǎn)生一個過零信號Z1；

(6)開關(guān)管T1的驅(qū)動信號S1在周期零時刻變?yōu)楦唠娖絊1＝1,與此同時變?yōu)楦唠娖降倪€有開關(guān)管T2的驅(qū)動信號S2＝1，此時的開關(guān)管T3的驅(qū)動信號S3＝0，開關(guān)管T4的驅(qū)動信號S4＝0；

(7)當(dāng)電感上電流上升達(dá)到步驟(3)的條件時，開關(guān)管T2關(guān)斷，驅(qū)動信號S2＝0；

(8)當(dāng)電感電流下降到零，即達(dá)到步驟(5)的條件時，開關(guān)管T1關(guān)斷，驅(qū)動信號S1＝0，與此同時開關(guān)管T3、開關(guān)管T4打開，驅(qū)動信號S3＝1,S4＝1；

(9)電感電流繼續(xù)向負(fù)方向增加，即達(dá)到步驟(4)的條件時，開關(guān)管T3斷開，驅(qū)動信號S3＝0；

(10)當(dāng)進(jìn)入下一個周期的時候，開關(guān)管T4關(guān)斷，驅(qū)動信號S4＝0,開關(guān)管T1、開關(guān)管T2打開，驅(qū)動信號S1＝1,S2＝1,即進(jìn)入步驟(6)的狀態(tài)。