[發明專利]一種雙箝位ZVS Buck-Boost變換器的原邊調節控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010830452.8
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112072921A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 孫偉鋒;丁松;谷誠;楊蘭蘭;錢欽松;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 熊玉瑋

1.一種雙箝位ZVS Buck-Boost變換器的原邊調節控制系統，所述雙箝位ZVS Buck-Boost變換器包括主變壓器、第一主開關管、第二主開關管、箝位開關管和第四主開關管，第一主開關管與第二主開關管串接組成的第一橋臂并接在直流輸入電源兩端，箝位開關管與第四主開關管串聯組成的第二橋臂并接在箝位電容兩級之間，主變壓器原邊繞組接在兩橋臂中點之間，同步整流管、輸出電容與主變壓器副邊繞組串聯組成主變壓器的副邊回路；

其特征在于，所述原邊調節控制系統包括：

輸入電壓檢測模塊，采樣主變壓器原邊輸入電壓，

源漏電壓檢測模塊，采樣第一主開關管、第二主開關管、箝位開關管、第四主開關管漏源電壓，

箝位電壓檢測模塊，采樣箝位電容電壓，

電感電流檢測模塊，采樣第四主開關管輸出電流，

副邊同步整流電路，對采樣的主變壓器副邊回路輸出電流進行處理后輸出同步整流管柵信號，

輔助繞組，包含串接在副邊同步整流電路與二次側地之間的副邊線圈，及，將折射至原邊的同步整流管柵信號穩壓輸出的原邊回路，

邏輯電路，接收輔助繞組原邊回路的輸出電壓，輸出同步整流管反饋信號，并根據箝位開關管控制使能信號生成箝位開關管柵信號，及，

控制器，接收輸入電壓檢測模塊、源漏電壓檢測模塊、箝位電壓檢測模塊、電感電流檢測模塊輸出的采樣信號以及邏輯電路輸出的輸出同步整流管反饋信號，根據箝位開關管零電壓導通階段和整個工作周期持續的時間計算變換器實時輸出電壓或實時輸出電流，根據變換器實時輸出電壓或實時輸出電流計算原邊電流閾值，以第四主開關管的輸出電流上升到閾值的時刻為能量輸入階段的結束時刻，以第二主開關管、箝位開關管的漏源電壓下降為零且同步整流管反饋信號為正的時刻為鉗位開關管零電壓導通階段的結束時刻，以第四主開關管的輸出電流下降到漏感電流且同步整流管反饋信號為負的時刻為能量傳輸階段的結束時刻，以第四主開關管的漏源電壓下降到零的時刻為第四主開關管零電壓導通階段的結束時刻，以變換器最小工作周期與實際工作周期的差值、箝位階段最短持續時間中的最小值為箝位階段的結束時刻，以第一主開關管漏源電壓下降到零的時刻或第四主開關管輸出電流上升到零的時刻為第一主開關管零電壓導通階段的結束時刻，輸出在能量輸入階段、第四主開關管零電壓導通階段、箝位階段和第一主開關管零電壓導通階段為負而在箝位開關管零電壓導通階段和能量傳輸階段為正的箝位開關管控制使能信號。

2.根據權利要求1所述一種雙箝位ZVS Buck-Boost變換器的原邊調節控制系統，其特征在于，所述控制器包括：

電壓運算模塊，接收第四主開關管零電壓導通初始時刻的箝位電容電壓采樣值，輸出變換器實時輸出電壓，

電流運算模塊，接收主變壓器原邊輸出電壓采樣值，接收第四主開關管在能量輸入階段結束時刻、箝位階段、箝位開關管零電壓導通階段的輸出電流采樣值，接收箝位開關管零電壓導通階段和整個工作周期持續時間的采樣值，輸出變換器實時輸出電流，及，

恒壓恒流運算模塊，接收變換器實時輸出電壓或實時輸出電流，接收第一主開關管、第二主開關管、箝位開關管、第四主開關管漏源電壓、主變壓器原邊電流的采樣值，接收邏輯電路輸出的同步整流管反饋信號，輸出第一、第二、第四主開關管的柵信號以及箝位開關管的控制使能信號。

3.根據權利要求1所述一種雙箝位ZVS Buck-Boost變換器的原邊調節控制系統，其特征在于，所述邏輯電路包括：

D鎖存器，其輸入端接輔助繞組原邊回路的輸出電壓，輸出同步整流管反饋信號，及，

與門，其一輸入端接D鎖存器的輸出端，其另一輸入端接收控制器輸出的箝位開關管控制使能信號，輸出箝位開關管柵信號。