[發明專利]一種BuckBoost電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201711167352.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107733230B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 武榮;王利強;張麗娟
• 申請（專利權）人: 西安特銳德智能充電科技有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李宏德

本發明提供一種BuckBoost電路及其控制方法，方法包括，在BuckBoost電路的定頻調寬模式下，控制器根據輸出電壓給定和輸出電壓采樣值實時計算調制比M；控制器根據調制比M對Buck開關管旁路繼電器和Boost二極管旁路繼電器分別進行控制的步驟；控制器通過旁路繼電器分別對Buck開關管和Boost二極管進行旁路控制，實現BuckBoost電路工作模式控制的步驟；電路包括用于對Buck開關管進行旁路的Buck開關管旁路繼電器，用于對Boost二極管進行旁路的Boost二極管旁路繼電器，設置在Buck開關管和Boost二極管之間的飛跨繼電器，以及控制器；本發明能有效的提高電路效率，成本低，減小電路損耗，電路拓撲功能不受影響安全可靠運行，實現系統性能與效率最優。通過標志位的控制，實現拓撲下系統的安全可靠運行。

技術領域

本發明屬于電源技術領域，涉及BuckBoost電路控制，具體為一種BuckBoost電路及其控制方法。

背景技術

高效率是電源產品重要的品質之一，提高其效率的方法有三種：

1)通過提升器件性能降低損耗，提高效率；

2)應用軟開關技術降低器件損耗；

3)應用低阻抗開關器件對功率器件進行旁路來降低系統損耗。

這三種方法在性能、成本和實現難易度等方面各有區別。其中提升器件性能是減小器件損耗的根本辦法，但器件性能受制于工藝制程，且隨著器件性能的提升，器件成本成倍增加；軟開關技術可以保證開關管零電壓或者零電流開關，但在高頻開關電路中采用軟開關電路增加了系統設計復雜度和難度。繼電器導通阻抗遠小于功率開關器件導通損耗，在電力電子功率拓撲中通過繼電器將電路中損耗大的器件進行旁路，可以達到提高效率目的，這種方法在電力電子功率拓撲中已經得到了廣泛的應用。

現有的電源產品中，BuckBoost電路是一種常見的電源電路。BuckBoost電路存在Buck和Boost兩種工作模式，系統實際運行中兩種模式能否無縫、平滑切換，對輸入電壓、輸出電壓穩壓精度和紋波以及系統效率等性能指標都會有很大影響。目前常用的BuckBoost工作模式識別方法有：

1)固定壓差模式識別法。其原理是根據輸入電壓與輸出電壓壓差的大小判斷系統工作模式，該方法簡單有效，但無法識別動態過程中的模式切換。同時為了保證系統安全運行，需要預留較大的壓差裕量，這也使得系統的高效工作范圍變窄。

2)動態壓差模式識別法。該方法應用先進的控制策略，對輸入輸出電壓進行預判，其優點是無需較大的壓差裕量，可以擴大系統的高效工作范圍。具體的模式識別方法有：a、通過判斷單位時間內實際輸出功率對輸入輸出電壓變化的影響，動態調節工作模式判斷閾值的大小，在保證繼電器可靠性的同時，提高系統的高效工作范圍；b、通過檢測單位時間內輸入電壓的變化來判斷源的強弱，根據不同源的特性動態調節工作模式判斷閾值的大小；c、以功率或電流等物理量為依據，采用先進控制技術動態調節工作模式判斷閾值的大小等。

以上這兩種方法均需先對工作模式進行判斷，然后再進行模式切換，其始終存在一定的判斷盲區。因此在配合繼電器進行模式切換時，其效率無法達到實用性需求，操作較為復雜，電源系統的效率不高。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種BuckBoost電路及其控制方法，運行穩定可靠，成本低，效率高，電路運行模式切換平順。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種BuckBoost電路控制方法，包括，

在BuckBoost電路的定頻調寬模式下，控制器根據輸出電壓給定和輸出電壓采樣值實時計算調制比M；

控制器根據調制比M對Buck開關管旁路繼電器和Boost二極管旁路繼電器分別進行控制的步驟；