关于DCDC变换器的工作原理.doc

改进型四开关DC-DC变换器控制方式传统的四开关BUCK/B00ST变换器功率损耗较大。这里对传统变换器的控制方法进行了改进。通过输入输出电压的不同关系采用不同的工作模式以减少同时工作的开关数量。(l)当输入远远小于输出时,开关A恒定导通,开关B恒定断开。开关C、D通过脉宽调制进行控制,此时四开关结构简化为Boost拓扑结构。(2)当输入输出电压基本相等时,使用上面介绍的四开关工作的拓扑结构。(3)当输入远远大于输出时,开关D恒定导通,开关C恒定断开。开关A、B通过脉宽调制进行控制,此时四开关结构简化为Buck拓扑结构。改进的结构实际上是改变四个开关的控制逻辑,通过输入电压的不同选用不同的结构,这样在Boost或者Buck区域同时工作的开关数量减半。虽然在过渡区同样是采用四开关控制,四个开关都是处于工作状态,但是该区域是非常小的。总的来说可以大大减小开关的驱动功耗。如图2-11所示,当Vin<Vou,时,误差放大器EA的输出电压Vc多UCK始终高于锯齿波的峰值,经过比较器形成的A、B开关的控制信号BucKcTRL始终为低电平,因而开关A恒定导通而开关B恒定关断。而误差放大器EA的输出电压经过电平转移形成VcB00ST控制电压恰好位于锯齿波的谷值与峰值之间该电压与锯齿波斩波形成PWM脉冲信号,而此脉冲正是控制开关C与开关D的信号。此时形成的是B00ST拓扑结构。在该模式下,每个周期开始时VcB00ST斩波形成的脉冲电压为高电平,它使开关管C导通,整流管D关断,电源给电感充电储能,电感中的电流上升,负载由电容续流。而当脉冲电压为低电平时,开关管关断,而整流管导通,此时电源和电感储能同时给负载以及滤波电容供能,电感中的电流下降直到下一个周期的开始。图2-12是稳定工作时电感电流IL和输出电压的波形图。