CN110224599A - 一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路 - Google Patents

一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN110224599A
CN110224599A CN201910467642.5A CN201910467642A CN110224599A CN 110224599 A CN110224599 A CN 110224599A CN 201910467642 A CN201910467642 A CN 201910467642A CN 110224599 A CN110224599 A CN 110224599A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
buck
conversion module
analog
digital conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910467642.5A
Other languages
English (en)
Inventor
苏淑靖
袁财源
王少兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North University of China
Original Assignee
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North University of China filed Critical North University of China
Priority to CN201910467642.5A priority Critical patent/CN110224599A/zh
Publication of CN110224599A publication Critical patent/CN110224599A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H02M3/1586—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel switched with a phase shift, i.e. interleaved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多相buck‑boost交错并联DC/DC变换电路，包括：输入滤波模块、升降压转换模块、输出滤波模块、模数转换模块、时序控制模块、驱动模块、上位机。本发明旨在实现宽电压输入、大功率负载、低纹波特性的DC/DC变换，可用作DC/DC变换器或负载模拟装置。

Description

一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域，是一种采用多相buck-boost交错并联实现宽电压输入、大功率负载、低纹波特性的DC/DC升降压变换电路。
背景技术
现有的DC/DC升降压变换电路采用单相buck-boost电路实现对电压的升压和降压，其电压应力、电流应力、响应速度受到功率制约，普遍存在电压输入范围小、负载能力小和纹波大等问题。因此需要发明一种在现有器件能承受的电压、电流应力的前提下，提高整个变换器的负载能力，同时电压电流纹波小、电压输入范围宽的DC/DC变换器。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种能实现宽电压输入、大功率负载、低纹波特性的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，可以工作在恒流、恒压、恒功率的负载模式，作为负载模拟装置实现对直流电源的负载测试；也能够作为DC/DC升降压变换器使用在DC/DC变换的场合。本发明的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路包括：输入滤波模块、升降压转换模块、输出滤波模块、模数转换模块、时序控制模块、驱动模块和上位机；其特征在于：升降压变换模块由多个四管buck-boost电路并联构成，受时序控制模块控制，并在驱动模块的驱动下交错运行；
所述输入滤波模块的输入端与直流输入电压VIN两端连接，所述输入滤波模块的输出端与升降压转换模块的输入端连接；所述升降压转换模块的输出端与输出滤波模块的输入端连接；所述输出滤波模块的输出端作为整个电路的直流电压输出端；第一模数转换模块连接在输入滤波模块的输入端，第二模数转换模块连接在直流输入电压VIN的正极与输入滤波模块输入端之间，第三模数转换模块连接在输出滤波模块的输出端，第四模数转换模块连接在直流输出电压VOUT的正极与输出滤波模块的的输出端之间，第一模数转换模块、第二模数转换模块、第三模数转换模块、第四模数转换模块的输出端都连接时序控制模块的输入端；上位机的输出端通过数据线连接时序控制模块的输入端；时序控制模块的输出端与驱动模块的输入端连接；驱动模块是由MOSFET驱动器构成的驱动电路，输出端与升降压变换模块的多个buck-boost电路对应数量的MOSFET管的栅极连接。
其中，输入滤波模块包括电感Lin、电容Cin；电感Lin的2端连接电容Cin的1端，电感Lin的1端与电容Cin的2端作为输入滤波模块的输入端，电容Cin的1端和2端作为输入滤波模块的输出端；电感Lin的1端与直流输入电压VIN的正极连接，电感Lin的2端与直流输入电压VIN的负极连接。
其中，升降压转换模块由多个buck-boost电路并联而成，节点A1、A2为多个buck-boost电路并联输入端口节点，节点A3、A4为多个buck-boost电路并联输出端口节点；端口节点A1与输入滤波模块的电容Cin的1端连接，端口节点A2与输入滤波模块的输入滤波电容Cin的2端连接。
其中，输出滤波电容Co的两端既作为输入端也作为输出端，其1端、2端分别与升降压转换模块的输出端口节点A3、A4连接；电容Co的两端也作为整个电路的直流电压输出端，电容Co的1端、2端分别作为输出电压VOUT的正端和负端。
其中，第一模数转换模块、第三模数转换模块采用分压电阻对电压进行采样；所述第二模数转换模块、第四模数转换模块采用检流电阻对电流进行采样。
其中，升降压转换模块由多个四管buck-boost电路并联而成，每个四管buck-boost电路均由一个全桥电路和储能电感构成，全桥电路的桥臂与桥臂之间由储能电感连接，全桥电路由四个功率MOSFET管和提供续流回路的二极管组成。
其中，时序控制模块采用全数字化脉宽调制方法产生使多相buck-boost电路交错运行的脉冲调制信号，通过驱动模块按控制信号的时序驱动升降压转换模块的MOSFET开关管导通或关断，实现电路的正常工作。
其中，第一模数转换模块采集输入电压值Ui_data、第二模数转换模块采集输入电流值Ii_data、第三模数转换模块采集输出电压值Uo_data、第四模数转换模块采集输出电流值Io_data，并将采样值反馈给时序控制模块；同时将上位机的设定值与采样值进行比较和分析，确定电路的升降压状态，从而通过产生不同时序的调制信号来实现升降压，完成电路的闭环控制。
本发明的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路的优点如下：
采用全数字化的脉宽调制方法进行驱动控制，实时控制能力强，控制精度高；
采用了电流电压闭环反馈控制，确保系统优良的动态响应和可靠性；
多个四管buck-boost交错并联拓扑大大降低了电压电流脉动和电感电流应力，提高了负载的功率和电压范围；
能够作为DC/DC变换器用于DC/DC变换的场合，也可作为负载模拟装置用于对直流电源的高性能测试。
附图说明
图1是本发明的总体结构框图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明是一种能实现宽电压输入、大功率负载、低纹波特性的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路。本发明的DC/DC变换电路包括输入滤波模块1、升降压转换模块2、输出滤波模块3、第一模数转换模块4、第二模数转换模块5、第三模数转换模块6、第四模数转换模块7、时序控制模块8、驱动模块9、上位机10。
所述的输入滤波模块1包括电感Lin、电容Cin，构成滤波电路；所述升降压转换模块2由多个四管buck-boost电路并联而成，每个四管buck-boost电路均由一个全桥电路和储能电感构成，全桥电路的桥臂与桥臂之间由储能电感支撑，全桥电路由四个功率MOSFET管和提供续流回路的二极管组成。以图1中第一个四管buck-boost电路为例说明本发明升压降压时的每相buck-boost电路的MOSFET管的开关方式。上位机10可以设定负载的功率值、电压值、电流值，并能够实时显示采样到的电压电流值。第一模数转换模块（4）采集输入电压值Ui_data、第二模数转换模块（5）采集输入电流值Ii_data、第三模数转换模块（6）采集输出电压值Uo_data、第四模数转换模块（7）采集输出电流值Io_data，并将采样值反馈给时序控制模块(6)；同时将上位机（10）的设定值与采样值进行比较和分析，确定电路需要升压或者降压；需要降压时，Q13一直导通，Q14一直断开，Q11和Q12交替导通，buck-boost电路工作在buck模式；需要升压时，Q11一直导通，Q12一直断开，Q13和Q14交替导通，buck-boost电路工作在boost模式。相同条件下与单相buck-boost电路相比，多个buck-boost交错并联拓扑能够大大降低开关管和电感的电压电流应力和纹波、提高输入电压范围和负载精度。
所述第一模数转换模块4、第三模数转换模块6采用分压电阻对电压进行采样；所述第二模数转换模块5、第四模数转换模块7采用检流电阻对电流进行采样；第一模数转换模块采集输入电压值Ui_data、第二模数转换模块采集输入电流值Ii_data、第三模数转换模块采集输出电压值Uo_data、第四模数转换模块采集输出电流值Io_data，并将采样值反馈给时序控制模块；同时将上位机的设定值与采样值进行比较和分析，确定电路的升降压状态，从而通过产生不同时序的调制信号来实现升降压，完成电路的闭环控制。
本发明的升降压电路可以作为DC/DC变换器用于DC/DC变换的场合，也可以作为负载模拟装置用于直流电源的负载和测试。在作为负载模拟装置时直流输入电压VIN的两端接入的是直流电源，输出电压VOUT的两端接入的是等效负载。下面以本发明作为负载模拟装置为例说明电路的控制方法,其控制方法也适用于本发明作为DC/DC变换器时使用。
上位机10设定负载模式，设定负载的功率值、电压值、电流值，并送入时序控制模块，时序控制模块8首先确定负载的欠电压值（依据上位机10设定的功率值和电路的额定电流值确定），并与输入电压采样值Ui_data比较。欠电压值大于输入电压采样值Ui_data时，断开时序控制模块8的工作；欠电压值小于输入电压采样值Ui_data时，启动时序控制模块8的工作。
恒压模式下，时序控制模块8按照设定的电压值，调制相应的时序驱动信号通过驱动模块送至升降压转换模块的MOSFET管的栅极，控制电路的工作；同时将输入电压采样值Ui_data与设定的电压值比较，当Ui_data小于设定的电压值时，控制升降压转换模块采用升压模式进行反馈调节，否则采用降压模式，使得负载的电压值跟随设定的电压值。
恒流模式下，时序控制模块8按照设定的电流值，调制相应的时序驱动信号通过驱动模块9送至升降压转换模块2的MOSFET管的栅极，控制电路的工作；同时将输入电流采样值Ii_data与设定的电流值比较，确定电路需要升压或者降压，并进行反馈调节，使得负载的电流值跟随设定的电流值。
恒功率模式下，时序控制模块8按照设定的功率值，调制相应的时序驱动信号通过驱动模块送至升降压转换模块2的MOSFET管的栅极，控制电路的工作；同时将输入电流采样值Ii_data与输入电压采样值Ui_data相乘，并与设定的功率值比较，确定电路需要升压或者降压，并进行反馈调节，使得负载的功率值跟随设定的功率值。
上位机10可以设定负载的负载模式、负载的功率值、电压值、电流值，并能够实时显示采样到的电压电流值。
下面以六相buck-boost交错并联DC/DC变换电路为例，结合表1，在输入电压为0-250V、输入电流为0-70A、功率为5kW下，输出电压范围是54-84V说明本发明交错并联控制方式的具体实施方法。
表1 功率为5KW时的电压、电流、相数、每相最大电流之间的关系
电压输入范围（V） 电流输入范围（A） 功率（kW） 相数 每相最大电流（A）
75～84 66.6～59.5 5 6 11.2
84～101 59.5～49.5 5 5 11.9
101～126 49.5～39.7 5 4 12.38
126～168 39.7～29.7 5 3 13.3
168～250 29.7～20 5 2 15
时序控制模块8根据上位机10设定的负载电压值、电流值、功率值范围确定欠电压值U,（71.4V=5000W/70A），并首先对采集到的输入电压值Ui_data和欠电压值U进行比较，当Ui_data<U时，断开时序控制模块8的工作；当Ui_data>U时，进一步确定控制的工作模式。
输入电压的范围UIN在5kW下只能是71.4V-250V，且输出电压范围是54-84V，因此UIN在小于71.4V时，断开时序控制模块的工作；UIN在71.4-84V时，直接将其进行输出；当UIN在84-250V时启动降压模式。
下面结合表1来说明本降压模式下的交错并联控制方式的具体实施方法。表1反映的是输入电压为0-250V、输入电流为0-70A、功率为5KW的电压、电流、功率、相数、每相最大工作电流的关系。本发明的交错并联控制方式，即在降压时控制开关的占空比为固定的1/N到（N-1）/N,使各相间相位差以2π/N到2π·（N-1）/N等相控制，就可以实现电流的连续和输出脉动的减小。如表1所示：
输入电压在168-250V时，控制降压占空比为2/6，控制每相邻两个buck-boost电路的相位差为4π/6；
在输入电压126-168V时，控制降压占空比为3/6，控制每相邻两个buck-boost电路的相位差为6π/6；
在输入电压101-126V，控制降压占空比为4/6，控制每相邻两个buck-boost电路的相位差为8π/6；
在输入电压84-101V时，控制降压占空比为5/6，控制每相邻两个buck-boost电路的相位差为10π/6；
这样可以将5KW功率下的输入电压按照交错并联的方式全部降压在54-84V以内。当功率比较低的时候，输入电压的下限可能处于升压范围，此时在升压过程中采取的交错并联方式与前述的降压方式一样，从而将输入电压都压缩到相应的范围之内。
本发明的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，采用多个四管buck-boost电路并联，运用独特的固定占空比的交错控制方式，实现低电压电流纹波、宽输入电压范围的设计，提高整个变换器的负载能力。

Claims (8)

1.一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，包括输入滤波模块（1）、升降压转换模块（2）、输出滤波模块（3）、第一模数转换模块（4）、第二模数转换模块（5）、第三模数转换模块（6）、第四模数转换模块（7）、时序控制模块（8）、驱动模块（9）和上位机（10），其特征在于：升降压转换模块（2）由多个四管buck-boost电路并联构成，经模数转换模块（4）、（5）、（6）、（7）采样，与上位机（10）的设定值比较，由时序控制模块（8）产生控制信号，在驱动模块（9）的驱动下交错运行；
所述输入滤波模块（1）的输入端与直流输入电压VIN两端连接，所述输入滤波模块（1）的输出端与升降压转换模块（2）的输入端连接；所述升降压转换模块（2）的输出端与输出滤波模块（3）的输入端连接，所述输出滤波模块（3）的输出端为整个电路的直流电压输出端；所述第一模数转换模块（4）连接在输入滤波模块（1）的输入端，第二模数转换模块（5）连接在直流输入电压VIN的正极与输入滤波模块（1）输入端之间，第三模数转换模块（6）连接在输出滤波模块（3）的输出端，第四模数转换模块（7）连接在直流输出电压VOUT的正极与输出滤波模块（3）的输出端之间，第一模数转换模块（4）、第二模数转换模块（5）、第三模数转换模块（6）、第四模数转换模块（7）的输出端都连接时序控制模块（8）的输入端；上位机（10）的输出端通过数据线连接时序控制模块（8）的输入端；时序控制模块（8）的输出端与驱动模块（9）的输入端连接；驱动模块（9）是由MOSFET管驱动器构成的驱动电路，输出端与升降压转换模块（2）的多个buck-boost电路对应数量的MOSFET管的栅极连接。
2.根据权利要求1所述的多buck-boost交错并联DC/DC变换电路，其特征在于：所述输入滤波模块（1）包括电感Lin、电容Cin；电感Lin的2端连接电容Cin的1端，电感Lin的1端与电容Cin的2端作为输入滤波模块（1）的输入端，电容Cin的1端和2端作为输入滤波模块（1）的输出端；电感Lin的1端与直流输入电压VIN的正极连接，电感Lin的2端与直流输入电压VIN的负极连接。
3.根据权利要求1所述的多相buck-boost交错并联升降压变换电路，其特征在于：所述升降压转换模块（2）由多个buck-boost电路并联而成，节点A1、A2为输入端口节点，节点A3、A4为输出端口节点；端口节点A1与输入滤波模块（1）的电容Cin的1端连接，端口节点A2与输入滤波模块（1）的输入滤波电容Cin的2端连接。
4.根据权利要求1所述的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，其特征在于：所述输出滤波模块（3）包括电容Co，电容Co的两端既作为输入端也作为输出端，其1端、2端分别与升降压转换模块（2）的输出端口节点A3、A4连接；电容Co的两端也作为整个电路的直流电压输出端，电容Co的1端、2端分别作为输出电压VOUT的正端和负端。
5.根据权利要求1所述的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，其特征在于：所述第一模数转换模块（4）、第三模数转换模块（6）采用分压电阻对电压进行采样；所述第二模数转换模块（5）、第四模数转换模块（7）采用检流电阻对电流进行采样。
6.根据权利要求3所述的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，其特征在于：所述升降压转换模块（2）由多个四管buck-boost电路并联而成，每个四管buck-boost电路均由一个全桥电路和储能电感构成，全桥电路的桥臂与桥臂之间由储能电感连接，全桥电路由四个功率MOSFET管和提供续流回路的二极管组成。
7.根据权利要求1所述的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，其特征在于：时序控制模块（6）采用全数字化脉宽调制方法，产生使多相buck-boost电路交错运行的脉冲调制信号，通过驱动模块（7）按控制信号的时序驱动升降压转换模块（2）的MOSFET开关管导通或关断，实现电路的正常工作。
8.根据权利要求1、5所述的多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路，其特征在于：第一模数转换模块（4）采集输入电压值Ui_data、第二模数转换模块（5）采集输入电流值Ii_data、第三模数转换模块（6）采集输出电压值Uo_data、第四模数转换模块（7）采集输出电流值Io_data，并将采样值反馈给时序控制模块(6)；同时将上位机（10）的设定值与采样值进行比较和分析，确定电路的升降压状态，从而通过产生不同时序的调制信号来实现升降压，完成电路的闭环控制。
CN201910467642.5A 2019-05-31 2019-05-31 一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路 Pending CN110224599A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910467642.5A CN110224599A (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910467642.5A CN110224599A (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110224599A true CN110224599A (zh) 2019-09-10

Family

ID=67819132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910467642.5A Pending CN110224599A (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110224599A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111342656A (zh) * 2020-03-20 2020-06-26 中北大学 能馈型电子负载中负载电流切换电流摆率控制电路和方法
CN112564481A (zh) * 2020-12-11 2021-03-26 江苏兆能电子有限公司 一种用于大功率开关电源的四相交错线路
CN113054875A (zh) * 2021-03-15 2021-06-29 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种电机的驱动控制装置、方法和电机
CN113131742A (zh) * 2021-03-09 2021-07-16 广州金升阳科技有限公司 宽电压输入四管Buck-Boost电路
US11581796B2 (en) 2021-01-19 2023-02-14 Analog Devices, Inc. Pulse width modulation controllers for hybrid converters
US11594956B2 (en) 2021-01-19 2023-02-28 Analog Devices, Inc. Dual-phase hybrid converter
US11601049B2 (en) 2021-01-19 2023-03-07 Analog Devices, Inc. Multi-phase hybrid converter
TWI801093B (zh) * 2021-01-19 2023-05-01 美商美國亞德諾半導體公司 多相混合轉換器以及操作多相混合轉換器的方法
CN116581989A (zh) * 2023-05-24 2023-08-11 东莞光亚智能科技有限公司 双向buck-boost直流变换的相关设备及控制方法
CN117039970A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 深圳鹏城新能科技有限公司 一种储能电路的控制方法、储能电路及储能设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203850873U (zh) * 2014-05-05 2014-09-24 吉林大学 一种超级电容的双向电流电压可调的充放电系统
CN108111019A (zh) * 2017-02-15 2018-06-01 杰华特微电子（杭州）有限公司 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路
CN207625338U (zh) * 2017-05-16 2018-07-17 合肥凌山新能源科技有限公司 一种基于三相交错并联同步的风力发电控制器
US20190036455A1 (en) * 2007-08-06 2019-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Digital Average Input Current Control in Power Converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190036455A1 (en) * 2007-08-06 2019-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Digital Average Input Current Control in Power Converter
CN203850873U (zh) * 2014-05-05 2014-09-24 吉林大学 一种超级电容的双向电流电压可调的充放电系统
CN108111019A (zh) * 2017-02-15 2018-06-01 杰华特微电子（杭州）有限公司 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路
CN207625338U (zh) * 2017-05-16 2018-07-17 合肥凌山新能源科技有限公司 一种基于三相交错并联同步的风力发电控制器

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111342656A (zh) * 2020-03-20 2020-06-26 中北大学 能馈型电子负载中负载电流切换电流摆率控制电路和方法
CN111342656B (zh) * 2020-03-20 2021-03-26 中北大学 能馈型电子负载中负载电流切换电流摆率控制电路和方法
CN112564481A (zh) * 2020-12-11 2021-03-26 江苏兆能电子有限公司 一种用于大功率开关电源的四相交错线路
US11581796B2 (en) 2021-01-19 2023-02-14 Analog Devices, Inc. Pulse width modulation controllers for hybrid converters
US11594956B2 (en) 2021-01-19 2023-02-28 Analog Devices, Inc. Dual-phase hybrid converter
US11601049B2 (en) 2021-01-19 2023-03-07 Analog Devices, Inc. Multi-phase hybrid converter
TWI801093B (zh) * 2021-01-19 2023-05-01 美商美國亞德諾半導體公司 多相混合轉換器以及操作多相混合轉換器的方法
CN113131742A (zh) * 2021-03-09 2021-07-16 广州金升阳科技有限公司 宽电压输入四管Buck-Boost电路
CN113054875A (zh) * 2021-03-15 2021-06-29 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种电机的驱动控制装置、方法和电机
CN116581989A (zh) * 2023-05-24 2023-08-11 东莞光亚智能科技有限公司 双向buck-boost直流变换的相关设备及控制方法
CN117039970A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 深圳鹏城新能科技有限公司 一种储能电路的控制方法、储能电路及储能设备
CN117039970B (zh) * 2023-10-08 2024-02-02 深圳鹏城新能科技有限公司 一种储能电路的控制方法、储能电路及储能设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110224599A (zh) 一种多相buck-boost交错并联DC/DC变换电路
CN1731661B (zh) 二级增压变换器
CN111446854B (zh) 一种可扩展Zeta DC-DC变换器
CN103078495A (zh) 一种高效率的升降压转换器及其控制方法
CN108365746A (zh) 一种基于耦合电感的高增益双向四相dc-dc变换器及控制方法
CN111464024B (zh) 一种具备高增益升压能力的Buck-Boost DC-DC变换器
CN110034674A (zh) 一种高增益双向三相dc-dc变换器及控制方法
TW202007064A (zh) 雙向ｄｃ－ｄｃ轉換器
CN108400709A (zh) 一种交错并联磁集成双极性三电平双向dc/dc变换器
CN112003473B (zh) 级联式混合三电平Buck-Boost变换器
CN107919797A (zh) 燃料电池用宽输入范围交错并联型高效升压直流变换器
CN210724563U (zh) 一种tγ新型升压dc-dc直流变换器拓扑
CN111342664A (zh) 一种集成dc-dc变换器及其控制方法
CN114583953A (zh) 一种零纹波储能双向变换器及其控制方法
CN114244104A (zh) 一种高增益零纹波无源钳位型Boost变换器及其控制方法
CN109309448A (zh) 一种宽输入宽输出Cuk DC-DC变换器
CN112600428B (zh) 有源箝位交错不对称反激式直流变换器
CN104092396B (zh) 一种单电感双Boost逆变器及其控制方法
CN209170226U (zh) 一种新型可扩展Zeta DC-DC变换器
CN205356155U (zh) 一种单管Buck-Boost-flyback升降压型电路
CN111293884A (zh) 一种面向能源应用的非隔离双向直流变换器
CN1588772A (zh) 组合式直流－直流升压变换器
CN113364294B (zh) 低电压应力和低输入电流纹波高增益变换器及控制方法
CN109274267A (zh) 一种新型可扩展Zeta DC-DC变换器
CN111130351B (zh) 一种低延时的自适应双向dcdc变换器及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190910

RJ01 Rejection of invention patent application after publication