CN115001275B 级联Buck+Boost变换器的软开关最小电流轨迹控制方法 （河北工业大学）

级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流本发明为一种级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法，首先将调制区域域内运行的变换器的电感电流有效值和输出功最后，软开关-最小电流轨迹控制器根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件以及各个工作区域对应的标幺化电感电流有效值和输2然后，将平均电感电流参考值Iref与平均电感电流采样值在第三步中，软开关-最小电流轨迹控制器得到调制变量和平均电感电流参考值的具3基于上述基准值，对电感电流有效值和输出功率进行标幺化，则对作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，标幺化电感电流有效值和标幺化输出功率分别为：对于在第六和第七工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，标幺43)对于在不同工作区域运行的级联Buck+Boos电流软开关约束条件以及各个工作区域对应的标幺化电感电流有效值和标幺化Q1_onQ2_onQ3_on对于在第二工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，分别表示第一开关Q1～第四开关Q4导通时刻的标对于在第四工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，对于在第六和第七工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，根据当电压转换比M<1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹l1和l2的解析式5当电压转换比M>1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹l1和l2的解析式pp2.根据权利要求1所述的级联Buck+Boost变换器6[0001]本发明属于双向直流-直流变换器控制技术领域，特别是涉及一种级联Buck+流-直流变换器的输入电压和输出电压波动范围宽，给变换器的高效率运行带来了严峻挑开关-最小电流轨迹控制方法，将软开关和导通损耗最小化同时作为约束条件，利用级联7[0014]在第三步中，软开关-最小电流轨迹控制器得到调制变量和平均电感电流参考值8[0025]对于在第六和第七工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，电感电流有效值9电感电流软开关约束条件以及各个工作区域对应的标幺化电感电流有效值和标幺化输出ZVS表示实现零电压导通的临界电流值；感电流软开关约束条件和第二工作区域对应的标幺化电感电流有效值与标幺化输出功率，分别表示第一开关Q1～第四开关Q4导通时刻感电流软开关约束条件和第四工作区域对应的标幺化电感电流有效值与标幺化输出功率，刻的电感电流软开关约束条件和工作区域对应的标幺化电感电流有效值与标幺化输出功[0047]运用拉格朗日乘数法对式(7)～(9)的优化模型进行求解，得到不同电压转换比[0048]当电压转换比M<1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨[0052]当电压转换比M>1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨pp[0063](1)本发明针对电感电流较大的问题，构建优化模型时将电感电流最小化作为约极大程度地降低了级联Buck+Boost变换器的开关损耗及[0064](2)本发明采用平均电感电流控制，无需依赖dc-数MHz宽频电流感知技术对电感[0074]图5(c)为电压转换比M＝1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流运行轨[0078]本发明提供一种级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法(简称第二桥臂包括第三开关Q3和第四开关Q4，第一开关Q1源极作为第一公共端与第二开关Q2漏[0086]第三步中，软开关-最小电流轨迹控制器得到调制变量和平均电感电流参考值的[0096]对于在第二和第四工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，电感电流有效值和输出功率e"分别为：[0098]对于在第六和第七工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，电感电流有效值电感电流软开关约束条件以及各个工作区域对应的标幺化电感电流有效值和标幺化输出ZVS表示实现零电压导通的临界电流值；关导通时刻的电感电流软开关约束条件和第二工作区域对应的标幺化电感电流有效值与分别表示第一开关Q1～第四开关Q4导通时刻关导通时刻的电感电流软开关约束条件和第四工作区域对应的标幺化电感电流有效值与根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件和工作区域对应的标幺化电感电流有[0121]运用拉格朗日乘数法对式(7)～(9)的优化模型进行求解，得到不同电压转换比[0122]当电压转换比M<1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨[0126]当电压转换比M>1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨ppb1的最大工作点P2；当输出功率参考值Pref小于零时，随着输出功率参考值Pref增大，级联gg电流幅值均大于或等于实现零电压导通的临界电流值IZVS，实现了开关Q1～Q4的零电压开