本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路及太陽能控制器。
背景技術(shù):
眾所周知,現(xiàn)有太陽能控制器中常采用非隔離的降壓型BUCK拓?fù)?,BUCK拓?fù)浒ǖ谝婚_關(guān)管、第二開關(guān)管、電感和第一電容,其中電感的第一端經(jīng)所述第一開關(guān)管與預(yù)置電源正極連接,并經(jīng)所述第二開關(guān)管與所述預(yù)置電源的負(fù)極連接,所述電感的第二端經(jīng)所述第一電容與所述預(yù)置電源的負(fù)極連接。在對(duì)第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的控制通常是采用控制器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),以控制第一開關(guān)管關(guān)斷的同時(shí)控制第二開關(guān)管導(dǎo)通,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)電流模式的工作方式,但是由于開關(guān)管上寄生的電容存有電荷,因此開通屬于硬開通,造成在開通時(shí),電能存在損耗,影響太陽能控制器的工作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路及太陽能控制器,旨在降低開關(guān)管上的開關(guān)損耗,提高太陽能控制器的工作效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路,所述BUCK拓?fù)浒ǖ谝婚_關(guān)管、第二開關(guān)管、電感和第一電容,其中電感的第一端經(jīng)所述第一開關(guān)管與預(yù)置電源正極連接,并經(jīng)所述第二開關(guān)管與所述預(yù)置電源的負(fù)極連接,所述電感的第二端經(jīng)所述第一電容與所述預(yù)置電源的負(fù)極連接;所述開關(guān)電源控制電路包括:原邊繞組串接與所述電感與第一電容之間的互感檢測器、用于檢測所述互感檢測器的過零電壓的過零比較器、用于檢測所述第一電容兩端輸出電壓的電壓檢測電路以及用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管工作的控制器;所述當(dāng)接收到所述過零比較器檢測互感檢測器由正電壓變化到零電壓時(shí),控制第二開關(guān)管關(guān)斷,在 經(jīng)過預(yù)置死區(qū)時(shí)間后控制所述第一開關(guān)管導(dǎo)通第一預(yù)置時(shí)間,并在第一開關(guān)管關(guān)斷后經(jīng)過所述預(yù)置死區(qū)時(shí)間時(shí)控制第二開關(guān)管導(dǎo)通第二預(yù)置時(shí)間。
優(yōu)選地,所述控制器還用于根據(jù)所述電壓檢測電路檢測的輸出電壓以及預(yù)置的基準(zhǔn)電壓計(jì)算所述第一預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度。
優(yōu)選地,所述控制器還用于根據(jù)所述第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置死區(qū)時(shí)間和預(yù)置周期時(shí)間計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度;或者,根據(jù)第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置電源的輸入電壓以及所述電壓檢測電路檢測的輸出電壓計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度。
優(yōu)選地,所述根據(jù)第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置死區(qū)時(shí)間和預(yù)置周期時(shí)間計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度具體為:
第二預(yù)置時(shí)間Ton1滿足:Ton1=Tperid-Ton-2Tdead,其中Tperid為預(yù)置周期時(shí)間,Ton為第一預(yù)置時(shí)間,Tdead為預(yù)置死區(qū)時(shí)間。
優(yōu)選地,所述根據(jù)第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置電源的輸入電壓以及所述電壓檢測電路檢測的輸出電壓計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度具體為:
第二預(yù)置時(shí)間Ton1滿足其中Vin中為所述輸入電壓,Vo為所述輸出電壓,Ton為第一預(yù)置時(shí)間,K為常數(shù)。
優(yōu)選地,所述開關(guān)電源控制電路還包括微分電路,所述微分電路的輸入端與所述過零比較器的輸出端連接,所述微分電路的輸出端與所述控制器連接;當(dāng)接收到所述過零比較器檢測互感檢測器由正電壓變化到零電壓時(shí),所述微分電路輸出脈沖信號(hào)至控制器;所述控制器具體用于在接收到所述脈沖信號(hào)時(shí)確定所述互感檢測器由正電壓變化到零電壓。
優(yōu)選地,所述第一開關(guān)管為場效應(yīng)管或者GaN開關(guān)管。
優(yōu)選地,所述第二開關(guān)管為場效應(yīng)管或者GaN開關(guān)管。
此外,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種太陽能控制器,所述太陽能控制器包括基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路,所述BUCK拓?fù)浒ǖ谝婚_關(guān)管、第二開關(guān)管、電感和第一電容,其中電感的第一端經(jīng)所述第一開關(guān)管與預(yù)置電源正極連接,并經(jīng)所述第二開關(guān)管與所述預(yù)置電源的負(fù)極連接, 所述電感的第二端經(jīng)所述第一電容與所述預(yù)置電源的負(fù)極連接;所述開關(guān)電源控制電路包括:原邊繞組串接與所述電感與第一電容之間的互感檢測器、用于檢測所述互感檢測器的過零電壓的過零比較器、用于檢測所述第一電容兩端輸出電壓的電壓檢測電路以及用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管工作的控制器;所述當(dāng)接收到所述過零比較器檢測互感檢測器由正電壓變化到零電壓時(shí),控制第二開關(guān)管關(guān)斷,在經(jīng)過預(yù)置死區(qū)時(shí)間后控制所述第一開關(guān)管導(dǎo)通第一預(yù)置時(shí)間,并在第一開關(guān)管關(guān)斷后經(jīng)過所述預(yù)置死區(qū)時(shí)間時(shí)控制第二開關(guān)管導(dǎo)通第二預(yù)置時(shí)間。
優(yōu)選地,所述BUCK拓?fù)浒ㄓ芍飨郆UCK和從相BUCK構(gòu)成的兩相交錯(cuò)并聯(lián)的BUCK拓?fù)浠蛉嘟诲e(cuò)并聯(lián)的BUCK拓?fù)洌鲋飨郆UCK和從相BUCK均對(duì)應(yīng)設(shè)有所述開關(guān)電源控制電路。
本發(fā)明實(shí)施例在接收到所述過零比較器檢測互感檢測器T由正電壓變化到零電壓時(shí),控制第二開關(guān)管Q2關(guān)斷,在經(jīng)過預(yù)置死區(qū)時(shí)間后控制所述第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通第一預(yù)置時(shí)間,并在第一開關(guān)管Q1關(guān)斷后經(jīng)過所述預(yù)置死區(qū)時(shí)間時(shí)控制第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通第二預(yù)置時(shí)間。從而實(shí)現(xiàn)了在第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2在零電壓的狀態(tài)下進(jìn)行開通,因此有效降低了開關(guān)管上的開關(guān)損耗,提高了太陽能控制器的工作效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路一實(shí)施例中第一開關(guān)管、第二開關(guān)管和電感的電壓及電流變化時(shí)序狀態(tài)示例圖;
圖3為本發(fā)明基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路一實(shí)施例中電感電流 與開關(guān)管控制時(shí)序狀態(tài)圖;
圖4為本發(fā)明太陽能控制器一實(shí)施例中兩相交錯(cuò)并聯(lián)的BUCK拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說明,本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等,如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí),則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
另外,在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明提供一種基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路,參照?qǐng)D1,在一實(shí)施例中,該BUCK拓?fù)浒ǖ谝婚_關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、電感L和第一電容C1,其中電感L的第一端經(jīng)所述第一開關(guān)管Q1與預(yù)置電源正極連接,并經(jīng)所述第二開關(guān)管Q2與所述預(yù)置電源U的負(fù)極連接,所述電感L的第二端經(jīng)所述第一電容C1與所述預(yù)置電源U的負(fù)極連接;所述開關(guān)電源控制電路 包括:原邊繞組串接與所述電感L與第一電容C1之間的互感檢測器T、用于檢測所述互感檢測器T的過零電壓的過零比較器10、用于檢測所述第一電容兩端輸出電壓的電壓檢測電路20以及用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2工作的控制器30;所述控制器30在控制所述第一開關(guān)管Q1關(guān)斷后,當(dāng)接收到所述過零比較器10檢測互感檢測器T由正電壓變化到零電壓時(shí),控制第二開關(guān)管Q2關(guān)斷,在經(jīng)過預(yù)置死區(qū)時(shí)間后控制所述第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通第一預(yù)置時(shí)間,并在第一開關(guān)管Q1關(guān)斷后經(jīng)過所述預(yù)置死區(qū)時(shí)間時(shí)控制第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通第二預(yù)置時(shí)間。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路主要應(yīng)用于太陽能供電系統(tǒng)中,用于對(duì)BUCK的同步整流拓?fù)潆娐返目刂啤1緦?shí)施例中,上述預(yù)置電源U為太陽能電池,為了穩(wěn)定太陽能電池的輸出電壓,在預(yù)置電源U的兩端可以并聯(lián)一個(gè)第二電容C2。
具體地,上述第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,本實(shí)施例中,優(yōu)選地,上述第一開關(guān)管Q1為場效應(yīng)管或者GaN開關(guān)管;上述第二開關(guān)管Q2為場效應(yīng)管或者GaN開關(guān)管。以下以第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先對(duì)斷續(xù)式開關(guān)管的工作狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)介紹如下:在工作時(shí),第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2和電感L的電流和電壓時(shí)序如圖2所示。在圖2中記錄的第一開關(guān)管Q1柵極與源極之間電壓值變化時(shí)序VgsQ1、第二開關(guān)管Q2柵極與源極之間電壓值變化時(shí)序VgsQ2、第一開關(guān)管Q1漏極與源極之間電壓值變化時(shí)序VdsQ1、第一開關(guān)管Q1漏極與源極之間電流值變化時(shí)序VdsQ1、第二開關(guān)管Q2漏極與源極之間電流值變化時(shí)序VdsQ2以及電感L的電流變化時(shí)序iL。具體地,如圖所示,在工作時(shí),在t1時(shí)刻控制第一開關(guān)管Q1關(guān)閉,第二開關(guān)管Q2中的結(jié)電容上的電壓等于預(yù)置電源的輸入電壓Vin;在t1到t2時(shí)間段內(nèi),第一開關(guān)管Q1充電,第二開關(guān)管Q2放電,經(jīng)過一段時(shí)間后(小于等于t2-t1)第一開關(guān)管Q1的結(jié)電容電壓為Vin,第二開關(guān)管Q2的結(jié)電容電壓為0;在t2時(shí)刻控制第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通,此時(shí)電感L進(jìn)行放電,在經(jīng)過一段時(shí)間后,在t3時(shí)刻電感的電流降為零,然后第二開關(guān)管Q2反相恢復(fù);在t4時(shí)刻反向恢復(fù)電流達(dá)到負(fù)向最大值,此時(shí)第一開關(guān)管Q1結(jié)電容上的電壓為輸入電壓Vin,接著第一開關(guān)管Q1放電,第二開關(guān)管Q2充電,經(jīng)過一 段時(shí)間后,第一開關(guān)管Q1上的電壓降為零,此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)第一開關(guān)管Q1的零電壓開通。
然而對(duì)于控制器輸出PWM信號(hào)控制第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2的占空比及時(shí)序的設(shè)置,本實(shí)施例中,采用上述互感檢測器T檢測電感L上的電流變化狀態(tài),當(dāng)檢測互感檢測器T副邊繞組上產(chǎn)生負(fù)電壓(即互感檢測器T由正電壓變化到零電壓)時(shí),過零比較器將發(fā)生翻轉(zhuǎn)電平(如從剛開始的低電平變?yōu)楦唠娖?,即上升沿翻???刂破鳈z測到該翻轉(zhuǎn)電平時(shí),可以控制計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí),以在延時(shí)時(shí)間到達(dá)上述死區(qū)時(shí)間時(shí),控制PWM信號(hào)在第一開關(guān)管Q1的結(jié)電容電壓下降到0時(shí)開通第一開關(guān)管Q1。
應(yīng)當(dāng)說明的是,控制器可以為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、單片機(jī)或者其它微處理器。其作用包括檢測脈沖信號(hào)P1、采樣輸出電壓并進(jìn)行環(huán)路計(jì)算、輸出PWM波來驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2。通過DSP上自帶的TZ模塊(區(qū)域控制,通過檢測脈沖的上升沿或者下降沿來進(jìn)行控制),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)PWM的開通,來控制第一開關(guān)管Q1的零電壓開通。上述第一預(yù)置時(shí)間和第二預(yù)置時(shí)間的計(jì)算方式可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,本實(shí)施例中,優(yōu)選地,上述控制器還用于根據(jù)所述電壓檢測電路20檢測的輸出電壓以及預(yù)置的基準(zhǔn)電壓計(jì)算所述第一預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度。
具體地,在DSP的一個(gè)算法中斷周期,通過采樣第一電容C1兩端的輸出電壓(Vo),在控制器里面和預(yù)置的基準(zhǔn)電壓(Vref)進(jìn)行比較獲取誤差信號(hào);誤差信號(hào)經(jīng)過一個(gè)PI調(diào)節(jié)器的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(或者其它類型的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)),其結(jié)果為用于控制第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通的PWM信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間Ton(即為上述第一預(yù)置時(shí)間)。
在本實(shí)施例中,計(jì)算第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通時(shí)間的方式可以為多種,例如:上述控制器還用于根據(jù)所述第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置死區(qū)時(shí)間和預(yù)置周期時(shí)間計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度;或者,根據(jù)第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置電源的輸入電壓以及所述電壓檢測電路20檢測的輸出電壓計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度。
具體地,上述根據(jù)第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置死區(qū)時(shí)間和預(yù)置周期時(shí)間計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度具體為:
第二預(yù)置時(shí)間Ton1滿足:Ton1=Tperid-Ton-2Tdead,其中Tperid為預(yù)置周期時(shí)間,Ton為第一預(yù)置時(shí)間,Tdead為預(yù)置死區(qū)時(shí)間。
本實(shí)施例中,Tperid可以通過DSP自帶的捕獲模塊得到,其為控制第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通和關(guān)斷的PWM信號(hào)的周期時(shí)間。
上述根據(jù)第一預(yù)置時(shí)間、預(yù)置電源的輸入電壓以及所述電壓檢測電路檢測的輸出電壓計(jì)算所述第二預(yù)置時(shí)間的時(shí)間長度具體為:
第二預(yù)置時(shí)間Ton1滿足其中Vin中為所述輸入電壓,Vo為所述輸出電壓,Ton為第一預(yù)置時(shí)間,K為常數(shù)。該K值的大小可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,本實(shí)施例中,優(yōu)選地,該K取0.8~0.95之間的任意一個(gè)值。
本發(fā)明實(shí)施例在接收到所述過零比較器檢測互感檢測器T由正電壓變化到零電壓時(shí),控制第二開關(guān)管Q2關(guān)斷,在經(jīng)過預(yù)置死區(qū)時(shí)間后控制所述第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通第一預(yù)置時(shí)間,并在第一開關(guān)管Q1關(guān)斷后經(jīng)過所述預(yù)置死區(qū)時(shí)間時(shí)控制第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通第二預(yù)置時(shí)間。從而實(shí)現(xiàn)了在第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2在零電壓的狀態(tài)下進(jìn)行開通,因此有效降低了開關(guān)管上的開關(guān)損耗,提高了太陽能控制器的工作效率。
進(jìn)一步地,基于上述實(shí)施例,本實(shí)施例中,上述開關(guān)電源控制電路還包括微分電路40,所述微分電路40的輸入端與所述過零比較器10的輸出端連接,所述微分電路40的輸出端與所述控制器30連接;當(dāng)接收到所述過零比較器10檢測互感檢測器T由正電壓變化到零電壓時(shí),所述微分電路40輸出脈沖信號(hào)至控制器30;所述控制器30具體用于在接收到所述脈沖信號(hào)時(shí)確定所述互感檢測器由正電壓變化到零電壓。
本發(fā)明實(shí)施例中,上述過零比較器10主要用于將互感檢測器T檢測的電壓與零電壓比較,當(dāng)互感檢測器T檢測的電壓為正電壓時(shí),過零比較器10將輸出低電平,而當(dāng)互感檢測器T檢測的電壓為負(fù)電壓時(shí),過零比較器10將產(chǎn)生電平翻轉(zhuǎn),此時(shí)微分電路40的輸入端將接收到一個(gè)上升沿的電平翻轉(zhuǎn)信號(hào),此時(shí)微分電路40將會(huì)在輸出端轉(zhuǎn)換為一個(gè)脈沖信號(hào)輸出到控制器30,此時(shí)控 制器30則會(huì)啟動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí),以延時(shí)一個(gè)死區(qū)時(shí)間后,控制第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通。具體地,如圖3所示,詳細(xì)表示了電感電流iL變化時(shí)序、第一開關(guān)管Q1的PWM信號(hào)時(shí)序、第二開關(guān)管Q2的PWM信號(hào)時(shí)序、微分電路40的輸出端的電壓時(shí)序P1及微分電路輸入端的電壓時(shí)序Vcomp關(guān)系。其中Ton表示第一開關(guān)管Q1的導(dǎo)通時(shí)間(即上述第一預(yù)置時(shí)間),Tdead為上述預(yù)置死區(qū)時(shí)間。
本發(fā)明還提供一種太陽能控制器,該太陽能控制器包括基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路,該基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路的結(jié)構(gòu)可參照上述實(shí)施例,在此不再贅述。理所應(yīng)當(dāng)?shù)兀捎诒緦?shí)施例的太陽能控制器采用了上述基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路的技術(shù)方案,因此該太陽能控制器具有上述基于BUCK拓?fù)涞拈_關(guān)電源控制電路所有的有益效果。
此外,工作在臨界斷續(xù)電流模式時(shí),由于在相同輸出功率條件下,相關(guān)功率器件的峰值電流比連續(xù)電流模式要大,對(duì)于該問題,通常采用兩相交錯(cuò)或三相交錯(cuò)的方式,即BUCK拓?fù)浒ㄓ芍飨郆UCK和從相BUCK構(gòu)成的兩相交錯(cuò)并聯(lián)的BUCK拓?fù)浠蛉嘟诲e(cuò)并聯(lián)的BUCK拓?fù)?,所述主相BUCK和從相BUCK均對(duì)應(yīng)設(shè)有所述開關(guān)電源控制電路。如圖4所示,以兩相交錯(cuò)并聯(lián)的BUCK拓?fù)溥M(jìn)行詳細(xì)說明:其中Q1、Q2和L為主相BUCK;Q11、Q21和L1對(duì)應(yīng)的支路為從相BUCK。
交錯(cuò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以減少相關(guān)功率器件的電流應(yīng)力,而且可以通過相互抵消的作用,使得輸出電流的紋動(dòng)變得更小。兩相交錯(cuò),從相的開關(guān)信號(hào)只需要在主相的基礎(chǔ)上延時(shí)180°即可。但是對(duì)于變頻控制而言,由于當(dāng)前周期值是不確定的,并且主開關(guān)管的開通時(shí)刻要受電感電流過零的控制,因此不能直接通過移相180°實(shí)現(xiàn)兩相交錯(cuò)。
本實(shí)施例中,可以采用主相脈沖信號(hào)P1(即由微分電路輸出的脈沖信號(hào))和從相脈沖信號(hào)P2(即由微分電路輸出的脈沖信號(hào))經(jīng)過一個(gè)邏輯門電路單元(比如DQ觸發(fā)器)進(jìn)行輸出控制;其中,主相脈沖信號(hào)P1觸發(fā)邏輯門電路電平置1,從相脈沖信號(hào)P2觸發(fā)邏輯門電路電平置0。這樣,邏輯門電路單元輸出的一個(gè)PWM周期中,高電平代表主從兩相的相位差,記以ΔT;周期 值代表主相的當(dāng)前工作周期,記以Tperid。
那么,當(dāng)時(shí),說明主從相的相位差小于180°時(shí),在計(jì)算上述Ton基礎(chǔ)上增加從相的導(dǎo)通時(shí)間,即從相的導(dǎo)通時(shí)間Ton1=Ton+ΔTon;
當(dāng)時(shí),說明主從相的相位差大于180°時(shí),在計(jì)算上述Ton基礎(chǔ)上減少從相的導(dǎo)通時(shí)間,即從相的導(dǎo)通時(shí)間Ton1=Ton-ΔTon;
采用上面方法,經(jīng)過幾個(gè)周期的逼近,可以使主從相的相位差接近180°,滿足鎖相的要求。
也可以將值作為誤差信號(hào)Terr,經(jīng)過一個(gè)PI調(diào)節(jié)器的補(bǔ)償環(huán)路,輸出值為主從相相位差ΔTon。采用這種方法其穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性比上面步進(jìn)逼近法要好。
對(duì)于三相交錯(cuò)或者多相交錯(cuò),這里就不再敘述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易通過上面的兩相交錯(cuò)并聯(lián)的方法推導(dǎo)得到。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。