RU2013139169A - Способ регулирования понижающе-повышающего преобразователя - Google Patents

Способ регулирования понижающе-повышающего преобразователя Download PDF

Info

Publication number
RU2013139169A
RU2013139169A RU2013139169/07A RU2013139169A RU2013139169A RU 2013139169 A RU2013139169 A RU 2013139169A RU 2013139169/07 A RU2013139169/07 A RU 2013139169/07A RU 2013139169 A RU2013139169 A RU 2013139169A RU 2013139169 A RU2013139169 A RU 2013139169A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
sig
pulse
switching element
converter
Prior art date
Application number
RU2013139169/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Ялал ХАЛЛАК
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2013139169A publication Critical patent/RU2013139169A/ru

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
    • 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
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

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

Abstract

1. Способ регулирования тактируемого понижающе-повышающего преобразователя, причем с общей тактовой частотой переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя управляется первым модулированным по длительности импульса переключающим сигналом (Sig), а переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя управляется вторым модулированным по длительности импульса переключающим сигналом (Sig), для преобразования входного напряжения (U) в отрегулированное выходное напряжение (U), причем регулирующий сигнал (U) регулятора (REG) выходного напряжения применяется для формирования модулированных по длительности импульса переключающих сигналов (Sig, Sig), отличающийся тем, что понижающе-повышающий преобразователь работает в прерывистом режиме с квазирезонансным переключением, причем ток (i) дросселя или ток через переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя регистрируется и сравнивается с опорным током (I) причем регулирующий сигнал (U) усиливается в такой степени, в какой возникает достижение опорного тока (I) во времени перед отключающим импульсом первого модулированного по длительности импульса переключающего сигнала (Sig), и причем посредством усиленного регулирующего сигнала (U) формируется второй модулированный по длительности импульса переключающий сигнал (Sig).2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве опорного тока (I) задается тот ток, который требуется, чтобы зарядить паразитный конденсатор переключающего элемента (S1) понижающего преобразователя на значение входного напряжения (U).3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя управляется таким �

Claims (13)

1. Способ регулирования тактируемого понижающе-повышающего преобразователя, причем с общей тактовой частотой переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя управляется первым модулированным по длительности импульса переключающим сигналом (SigS1), а переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя управляется вторым модулированным по длительности импульса переключающим сигналом (SigS2), для преобразования входного напряжения (UIN) в отрегулированное выходное напряжение (UOUT), причем регулирующий сигнал (UREG) регулятора (REG) выходного напряжения применяется для формирования модулированных по длительности импульса переключающих сигналов (SigS1, SigS2), отличающийся тем, что понижающе-повышающий преобразователь работает в прерывистом режиме с квазирезонансным переключением, причем ток (iL) дросселя или ток через переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя регистрируется и сравнивается с опорным током (IRef) причем регулирующий сигнал (UREG) усиливается в такой степени, в какой возникает достижение опорного тока (IRef) во времени перед отключающим импульсом первого модулированного по длительности импульса переключающего сигнала (SigS1), и причем посредством усиленного регулирующего сигнала (Uv) формируется второй модулированный по длительности импульса переключающий сигнал (SigS2).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве опорного тока (IRef) задается тот ток, который требуется, чтобы зарядить паразитный конденсатор переключающего элемента (S1) понижающего преобразователя на значение входного напряжения (UIN).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя управляется таким образом, что при приближении спадающего входного напряжения (UIN) к меньшему выходному напряжению (UOUT) переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя начинает тактироваться с увеличивающейся скважностью, прежде чем входное напряжение (UIN) станет равным выходному напряжению (UOUT).
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что посредством сравнения дроссельного тока (iL) или тока через переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя с опорным током (IRef) формируется сигнал сравнения (SigKomp), который имеет импульс сравнения, если ток (iL) дросселя или ток через переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя достигает значения опорного тока (IRef).
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя управляется таким образом, что при приближении спадающего входного напряжения (UIN) к меньшему выходному напряжению (UOUT) переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя начинает тактироваться с увеличивающейся скважностью, прежде чем входное напряжение (UIN) станет равным выходному напряжению (UOUT).
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что посредством оценки (PhB) фазы первого модулированного по длительности импульса переключающего сигнала (SigS1) и сигнала (SigKomp) сравнения формируется сигнал (UPhase) разности фаз, что при этом сигнал (UPhase) разности фаз равен нулю, если внутри цикла переключения импульс сравнения сигнала (SigKomp) сравнения во времени возникает после импульса отключения первого модулированного по длительности импульса переключающего сигнала (SigS1) и что сигнал (UPhase) разности фаз пропорционально временной разности между импульсом сравнения сигнала (SigKomp) сравнения и импульсом отключения первого модулированного по длительности импульса переключающего сигнала (SigS1) возрастает, если внутри цикла переключения импульс сравнения сигнала (SigKomp) сравнения во времени возникает перед импульсом отключения первого модулированного по длительности импульса переключающего сигнала (SigS1).
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что сигнал (UPhase) разности фаз и регулирующий сигнал (UREG) для формирования усиленного регулирующего сигнала (Uv) суммируются.
8. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя управляется таким образом, что при приближении спадающего входного напряжения (UIN) к меньшему выходному напряжению (UOUT) переключающий элемент (S2) повышающего преобразователя начинает тактироваться с увеличивающейся скважностью, прежде чем входное напряжение (UIN) станет равным выходному напряжению (UOUT).
9. Понижающе-повышающий преобразователь для выполнения способа по любому из пп. 1-8, причем регулирующий сигнал (UREG) регулятора (REG) выходного напряжения совместно с пилообразным или треугольным сигналом (US gl) подается на первый модулятор (PWM1) длительности импульса, на выходе которого приложен первый модулированный по длительности импульса переключающий сигнал (SigS1) для управления переключающим элементом (S1) понижающего преобразователя, и причем сдвинутый по существу на амплитуду пилообразного или треугольного сигнала (US gl) другой пилообразный или треугольный сигнал (US g2) подается на второй модулятор (PWM2) длительности импульса, на выходе которого приложен второй модулированный по длительности импульса переключающий сигнал (SigS2) для управления переключающим элементом (S2) повышающего преобразователя, отличающийся тем, что ток (iL) дросселя или ток через переключающий элемент (S1) понижающего преобразователя и опорный ток (IRef) подаются на компаратор (Komp), причем сигнал (SigKomp) сравнения на выходе компаратора (Komp) и первый модулированный по длительности импульса переключающий сигнал (SigS1) подаются на модуль (PhB) оценки фазы, причем сигнал (UPhase) разности фаз приложен на выходе модуля (PhB) оценки фазы, и причем усиленный сигналом (UPhase) разности фаз регулирующий сигнал (UREG) подается на второй модулятор (PWM2) длительности импульса.
10. Понижающе-повышающий преобразователь по п. 9, отличающийся тем, что модуль (PhB) оценки фазы выполнен как функциональный модуль микроконтроллера.
11. Понижающе-повышающий преобразователь по п. 9 или 10, отличающийся тем, что предусмотрен третий модулятор (PWM3) длительности импульса, на который подаются пилообразный или треугольный сигнал (US gl) и выходной сигнал (UKont) контроллера (UK) перехода, и который совместно с вторым модулятором (PWM2) длительности импульса соединен через схему ИЛИ (OR) с переключающим элементом (S2) повышающего преобразователя.
12. Понижающе-повышающий преобразователь по п. 9 или 10, отличающийся тем, что сигнал (UPhase) разности фаз и регулирующий сигнал (UREG) подаются на суммирующее звено и что приложенный на выходе суммирующего звена усиленный регулирующий сигнал (Uv) подается на второй модулятор (PWM2) длительности импульса.
13. Понижающе-повышающий преобразователь по п. 12, отличающийся тем, что предусмотрен третий модулятор (PWM3) длительности импульса, на который подаются пилообразный или треугольный сигнал (US gl) и выходной сигнал (UKont) контроллера (UK) перехода и который совместно с вторым модулятором (PWM2) длительности импульса соединен через схему ИЛИ (OR) с переключающим элементом (S2) повышающего преобразователя.
RU2013139169/07A 2011-01-25 2011-11-09 Способ регулирования понижающе-повышающего преобразователя RU2013139169A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11152043.3 2011-01-25
EP11152043.3A EP2479878B1 (de) 2011-01-25 2011-01-25 Verfahren zur Regelung eines Tief-Hochsetzstellers
PCT/EP2011/069741 WO2012100853A1 (de) 2011-01-25 2011-11-09 Verfahren zur regelung eines tief-hochsetzstellers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013139169A true RU2013139169A (ru) 2015-03-10

Family

ID=44541485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013139169/07A RU2013139169A (ru) 2011-01-25 2011-11-09 Способ регулирования понижающе-повышающего преобразователя

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9112403B2 (ru)
EP (2) EP2479878B1 (ru)
CN (1) CN103314515B (ru)
RU (1) RU2013139169A (ru)
WO (1) WO2012100853A1 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5966503B2 (ja) * 2012-03-28 2016-08-10 富士通株式会社 昇降圧型ｄｃ−ｄｃコンバータおよび携帯機器
US9748858B2 (en) * 2012-09-28 2017-08-29 Osram Sylvania Inc. Solid state light source driver establishing buck or boost operation
JP2015177613A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社日立情報通信エンジニアリング 昇降圧コンバータ装置
CN104466913B (zh) * 2014-12-02 2017-07-18 成都芯源系统有限公司 开关变换电路及其方法
US9621041B2 (en) * 2015-02-05 2017-04-11 Allegro Microsystems, Llc Buck-boost converter control circuits and techniques
US10454371B1 (en) * 2015-05-08 2019-10-22 Maxim Integrated Products, Inc. High efficiency buck-boost systems and methods
US9735677B2 (en) * 2015-06-05 2017-08-15 Endura IP Holdings Ltd. DC-DC converter having digital control and reference PWM generators
US9564801B1 (en) * 2015-07-24 2017-02-07 Semiconductor Components Industries, Llc Inductive-energy-based auto-tuning DC-to-DC controller
KR20170049177A (ko) * 2015-10-28 2017-05-10 엘에스오토모티브 주식회사 프리차지 회로를 포함한 비절연 양방향 dc-dc 컨버터
US10110128B2 (en) 2017-03-08 2018-10-23 Allegro Microsystems, Llc DC-DC converter having feedforward for enhanced output voltage regulation
CN106877754A (zh) * 2017-04-12 2017-06-20 上海航天控制技术研究所 适应宽范围输入电压的飞轮电机母线控制电路及控制方法
US10958173B2 (en) * 2018-12-26 2021-03-23 Texas Instruments Incorporated Fixed frequency buck-boost power converter control
IT201900014715A1 (it) * 2019-08-13 2021-02-13 St Microelectronics Srl Dispositivo di controllo per regolatore di tensione a commutazione e metodo di controllo
EP3905498A1 (de) 2020-04-28 2021-11-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum regeln eines tief-hochsetzstellers
EP3905499A1 (de) 2020-04-28 2021-11-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum ansteuern eines tief-hochsetzstellers
EP3920397A1 (de) 2020-06-03 2021-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur regelung eines gleichspannungswandler
EP3968506B1 (de) * 2020-09-14 2023-07-26 Siemens Aktiengesellschaft System und verfahren zur regelung eines schaltwandlers

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4306070C1 (de) 1993-02-26 1994-10-06 Siemens Nixdorf Inf Syst Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Schaltglieder eines Auf-Abwärts-Spannungswandlers
US6166527A (en) * 2000-03-27 2000-12-26 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency in a buck-boost switching regulator
US6788033B2 (en) * 2002-08-08 2004-09-07 Vlt, Inc. Buck-boost DC-DC switching power conversion
CN1877480A (zh) 2005-06-08 2006-12-13 圆创科技股份有限公司 升降式电压转换器的轻负载控制电路
DE102005030599A1 (de) 2005-06-30 2007-01-11 Siemens Ag Österreich Steuerungsverfahren für zweistufige Konverter
AT505734A1 (de) 2007-09-11 2009-03-15 Siemens Ag Oesterreich Verfahren zur regelung eines schaltwandlers
US7652453B2 (en) * 2007-10-26 2010-01-26 Broadcom Corporation Topology for a positive buck-boost switching regulator
TWI392989B (zh) * 2008-06-03 2013-04-11 Richtek Technology Corp 切換式昇降壓電源供應器及其控制方法
US8330435B2 (en) * 2009-10-15 2012-12-11 Intersil Americas Inc. Hysteretic controlled buck-boost converter
US8415937B2 (en) * 2010-08-31 2013-04-09 Texas Instruments Incorporated Switching method to improve the efficiency of switched-mode power converters employing a bridge topology
US9041363B2 (en) * 2012-09-21 2015-05-26 Analog Devices Global Windowless H-bridge buck-boost switching converter

Also Published As

Publication number Publication date
CN103314515A (zh) 2013-09-18
EP2668715A1 (de) 2013-12-04
EP2479878A1 (de) 2012-07-25
EP2479878B1 (de) 2016-07-20
US20130307508A1 (en) 2013-11-21
WO2012100853A1 (de) 2012-08-02
CN103314515B (zh) 2015-11-25
US9112403B2 (en) 2015-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013139169A (ru) Способ регулирования понижающе-повышающего преобразователя
US8698475B2 (en) Switching-mode power supply with ripple mode control and associated methods
US9431906B2 (en) Voltage converter circuit and associated control method to improve transient performance
KR101697447B1 (ko) 스위칭 레귤레이터 및 그 제어 방법
US8274801B2 (en) Switching mode power supply with burst mode and associated methods of control
US8803500B2 (en) PFM SMPS with quick sudden load change response
TWI436594B (zh) Step-up and down power supply converter and control method thereof and sawtooth wave generator and method for applying the same in the step-up and step-down power supply converter
CN111183576A (zh) 具有自适应占空控制和操作模式的无缝转变的增强型开关调节器拓扑
TW200701613A (en) Step-down switching regulator, control circuit thereof, and electronic device using the same
JP6767867B2 (ja) 共振電力変換装置及び制御方法
KR102016123B1 (ko) 스위치 제어 장치, 이를 포함하는 전력 공급 장치 및 그 구동 방법
US9641071B2 (en) Cuk based current source
JP2012100376A (ja) スイッチング電源装置
US20120181999A1 (en) High accuracy inductor peak current control scheme for switching power supply
US20180191255A1 (en) Switching power supply device
WO2006123738A1 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US20140327421A1 (en) Switching regulator and method for controlling the switching regulator
KR101332562B1 (ko) 직류-직류 변환기의 동작모드 제어 장치
JP5691790B2 (ja) 定電流電源装置
JP2010268590A (ja) 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ
US20140055115A1 (en) Methods and apparatus for dc-dc converter having dithered slope compensation
JP5493916B2 (ja) 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータおよびスイッチング制御回路
TW201526501A (zh) 切換式電源供應器及其控制電路與控制方法
JP2010098840A (ja) 昇降圧ｄｃ−ｄｃコンバータ
TWI359339B (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20160504