CN104242645B - 一种降压电路的控制方法及装置 - Google Patents

一种降压电路的控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104242645B
CN104242645B CN201410538152.7A CN201410538152A CN104242645B CN 104242645 B CN104242645 B CN 104242645B CN 201410538152 A CN201410538152 A CN 201410538152A CN 104242645 B CN104242645 B CN 104242645B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conversion circuit
state
circuit
buck conversion
switching tube
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.)
Active
Application number
CN201410538152.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104242645A (zh
Inventor
曹金虎
李浩源
伍永富
王鹏
梅白军
廉磊
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.)
Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
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 Sungrow Power Supply Co Ltd filed Critical Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority to CN201410538152.7A priority Critical patent/CN104242645B/zh
Publication of CN104242645A publication Critical patent/CN104242645A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104242645B publication Critical patent/CN104242645B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明提供了一种降压电路的控制方法及装置，所述方法包括：由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制旁路电路中的开关管转换为常通状态；由旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换时，控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间后转换为PWM工作状态，以及在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制旁路电路中的开关管转换为关断状态。可见本发明实现了电压和功率波动性较小地完成降压式变换电路与旁路电路之间的工作状态转换。

Description

一种降压电路的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及并网逆变器领域，尤其是涉及一种降压电路的控制方法及装置。
背景技术
在光伏发电等领域中，并网逆变器通常采用DC/DC变换器和DC/AC变换器两级结构，其中DC/DC变换器完成直流电压的变换，DC/AC变换器将DC/DC变换器输出的直流电转化为所需频率的交流电。其中DC/DC变换器可以采用升压式变换电路、降压式变换电路或同时具备升压、降压功能的变换电路，而为了提高效率，DC/DC变换器通常选用带旁路结构，即与并联的旁路电路共同组成降压电路。
实际工作过程中，降压式变换电路和旁路电路之间会根据实际需求，不断进行工作状态的转换。然而，现有技术中在这种工作状态转换时，易造成输入侧电压或者功率波动。例如图1中，开关管S1、二极管D和电感L构成Buck电路，开关管S2构成旁路电路，由Buck电路向旁路电路进行工作状态转换时，在控制开关管S1处于关断状态的同时控制开关管S2处于常通状态，由于直流电源的输出电压(即电容C1两端的电压)通常高于母线电压(即电容C2两端的电压)，会导致流过开关管S2的瞬时电流比较大，进而导致直流电源的输出电压产生较大的波动。而由旁路电路向Buck电路进行工作状态转换时，在控制开关管S2处于关断状态的同时控制开关管S1处于PWM工作状态，也会造成转换过程不平稳，引起输出功率波动。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种降压电路的控制方法及装置，以实现电压和功率波动性较小地完成降压式变换电路与旁路电路之间的工作状态转换。
为此，本发明解决技术问题的技术方案是：
本发明提供了一种降压电路的控制方法，所述降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路；所述方法包括：
由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
优选地，所述在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，包括：
在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
所述在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态，包括：
在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
优选地，所述方法还包括：在所述降压电路处于运行状态时，实时采集所述降压式变换电路的输入电压，判断所述降压式变换电路和所述旁路电路是否处于工作状态；
若所述降压式变换电路处于工作状态，设定目标输出电压为第一阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压小于所述第一阈值电压，由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为第二阈值电压；
若所述旁路电路处于工作状态，设定所述目标输出电压为所述第二阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压大于所述第二阈值电压，由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为所述第一阈值电压；
其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压。
优选地，所述方法还包括：在所述降压式变换电路处于上电状态时，采集所述降压式变换电路的输入电压，将所述降压式变换电路的输入电压和预期输出电压进行比较；
若所述降压式变换电路的输入电压小于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述降压式变换电路的输入电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述降压式变换电路的输入电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管从PWM工作状态转换为关断状态，并且控制所述旁路电路的开关管从关断状态转换为导通状态；
若所述降压式变换电路的输入电压大于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述预期输出电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述预期输出电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管保持PWM工作状态。
优选地，所述旁路电路包括带有反并联二极管的开关管。
本发明还提供了一种降压电路的控制装置，所述降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路；所述控制装置包括：
第一控制单元，用于由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
第二控制单元，用于由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
优选地，所述第一控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，包括：
所述第一控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
所述第二控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态，包括：
所述第二控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
优选地，所述装置还包括：
第一判断单元，用于在所述降压电路处于运行状态时，实时采集所述降压式变换电路的输入电压，判断所述降压式变换电路和所述旁路电路是否处于工作状态；
若所述降压式变换电路处于工作状态，设定目标输出电压为第一阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压小于所述第一阈值电压，通知所述第一控制单元由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为第二阈值电压；以及，
若所述旁路电路处于工作状态，设定所述目标输出电压为所述第二阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压大于所述第二阈值电压，通知所述第二控制单元由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为所述第一阈值电压；
其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压。
优选地，所述装置还包括：
第二判断单元，用于在所述降压式变换电路处于上电状态时，采集所述降压式变换电路的输入电压，将所述降压式变换电路的输入电压和预期输出电压进行比较；
若所述降压式变换电路的输入电压小于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述降压式变换电路的输入电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述降压式变换电路的输入电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管从PWM工作状态转换为关断状态，并且控制所述旁路电路的开关管从关断状态转换为导通状态；以及，
若所述降压式变换电路的输入电压大于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述预期输出电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述预期输出电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管保持PWM工作状态。
优选地，所述旁路电路包括带有反并联二极管的开关管。
通过上述技术方案可知，本发明实施例中由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，不再是立即控制降压式变换电路中的开关管转换为关断状态以及立即控制旁路电路中的开关管转换为常通状态，而是控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态一段时间之后再转换为关断状态，在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制旁路电路中的开关管转换为常通状态，从而利用降压式变换电路抑制电流的快速上升，以抑制输出电压波动。而在由旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换时，不再是立即控制旁路电路中的开关管转换为关断状态以及立即控制降压式变换电路中的开关管转换为PWM工作状态，而是控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态一段时间之后再转换为PWM工作状态，在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制旁路电路中的开关管转换为关断状态，从而保证功率的稳定过渡。因此本发明实现了电压和功率波动性较小地完成降压式变换电路与旁路电路之间的工作状态转换。
附图说明
图1为一种带旁路的降压式变换电路的具体电路图；
图2为本发明提供的一种方法实施例的流程示意图；
图3为从Buck电路向旁路电路进行工作状态转换时开关管S1和开关管S2的控制信号时序图；
图4为从旁路电路向Buck电路进行工作状态转换时开关管S1和开关管S2的控制信号时序图；
图5为本发明提供的另一种方法实施例的流程示意图；
图6为低压上电时Buck电路的输入电压变化过程；
图7为高压上电时Buck电路的输入电压变化过程；
图8为运行过程时降压式变换电路的输入电压变化过程；
图9为本发明提供的一种装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
在光伏发电等领域中，并网逆变器通常采用DC/DC变换器和DC/AC变换器两级结构，其中DC/DC变换器完成直流电压的变换，DC/AC变换器将DC/DC变换器输出的直流电转化为所需频率的交流电。其中DC/DC变换器可以采用升压式变换电路、降压式变换电路或同时具备升压、降压功能的变换电路，而为了提高效率，DC/DC变换器通常选用带旁路结构，即与并联的旁路电路共同组成降压电路。
实际工作过程中，降压式变换电路和旁路电路之间会根据实际需求，不断进行工作状态的转换。然而，现有技术中在这种工作状态转换时，易造成输入侧电压或者功率波动。例如在图1所示的带旁路的降压式变换器中以降压式变换电路具体为Buck电路为例。其中带反并联二极管VD1的开关管S1、二极管D和电感L构成Buck电路，带反并联二极管VD2的开关管S2构成旁路电路。其中Buck电路与旁路电路并联后，连接在直流电源和DC/AC变换器之间，直流电源的输出端还并联输入电容C1，以实现稳定输入电压的作用，Buck电路的输出端还并联直流母线电容C2。
在图1所示的电路中，由Buck电路向旁路电路进行工作状态转换时，在控制开关管S1处于关断状态的同时控制开关管S2处于常通状态，由于直流电源的输出电压(即电容C1两端的电压)通常高于母线电压(即电容C2两端的电压)，会导致流过开关管S2的瞬时电流比较大，进而导致直流电源的输出电压产生较大的波动。而由旁路电路向Buck电路进行工作状态转换时，在控制开关管S2处于关断状态的同时控制开关管S1处于PWM工作状态，也会造成转换过程不平稳，引起输出功率波动。
而在本发明实施例中，提供一种降压电路的控制方法及装置，以实现电压和功率波动性较小地完成降压式变换电路与旁路电路之间的工作状态转换。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2，本发明实施例提供了降压电路的控制方法的一种实施例，本实施例中，降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路；本实施例的控制方法包括：
S201：由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态。
降压式变换电路处于工作状态时，降压式变换电路中的开关管处于PWM工作状态，即通过PWM信号控制降压式变换电路中的开关管工作。以图1为例，即开关管S1处于PWM工作状态。
当需要从降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，即由降压式变换电路处于工作状态切换至旁路电路处于工作状态，本发明实施例中不再是立即控制降压式变换电路中的开关管转换为关断状态，而是控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态一段时间之后再转换为关断状态，从而利用降压式变换电路抑制电流的快速上升，以抑制输出电压波动。其中旁路电路可以包括带反并联二极管的开关管。下面以图1所示的电路为例加以说明。
如图3所示，T1为开关管S1的驱动信号，假设在t0时刻，需要从Buck电路处于工作状态切换至旁路电路处于工作状态，则控制开关管S1转换为常通状态并保持一段时间，此时电感L能够抑制电流的快速上升，在t1时刻再控制开关管S1转换为关断状态。
同时，对旁路电路的控制也无需是立即控制旁路电路中的开关管转换为常通状态，而是在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制旁路电路中的开关管转换为导通状态即可。其中在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，可以包括：在降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻，控制旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态。下面仍以图1所示的电路为例加以说明。
如图3所示，T2为开关管S2的驱动信号，在t0时刻，开关管S1转换为常通状态，在t1时刻开关管S1转换为关断状态。而开关管S2只需在开关管S1转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻导通即可，即开关管S2可以在图3中的t0时刻至t1时刻之间(不包括t0时刻和t1时刻)的任一时刻导通。
S202：由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间之后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
旁路电路处于工作状态时，旁路电路中的开关管处于常通状态，即通过固定电平信号(例如高电平)控制旁路电路中的开关管一直导通。以图1为例，即开关管S2处于常通状态。
当需要从旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换时，即由旁路电路处于工作状态切换至降压式变换电路处于工作状态，本发明实施例中不再是立即控制降压式变换电路中的开关管转换为PWM工作状态，而是控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态一段时间之后再转换为PWM工作状态，从而保证功率的稳定过渡。下面以图1所示的电路为例加以说明。
如图4所示，T1为开关管S1的驱动信号，假设在t2时刻，需要从旁路电路处于工作状态切换至Buck电路处于工作状态，则控制开关管S1转换为常通状态并保持一段时间，并且在t3时刻再控制开关管S1转换为PWM工作状态。
同时，对旁路电路的控制也无需是立即控制旁路电路中的开关管转换为关断状态，而是在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制旁路电路中的开关管转换为关断状态即可。其中在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态，可以包括：在降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。下面仍以图1所示的电路为例加以说明。
如图4所示，T2为开关管S2的驱动信号，在t2时刻，开关管S1转换为常通状态，在t3时刻开关管S1转换为PWM工作状态。而开关管S2只需在开关管S1转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻关断即可，即开关管S2可以在t2时刻至t3时刻之间(不包括t2时刻和t3时刻)的任一时刻关断。
需要说明的是，本发明实施例中的步骤S201和步骤S202的执行顺序不受限定，具体根据降压式变换电路和旁路电路在工作过程中的转换需求。此外，本发明实施例中对第一预设时间和第二预设时间也不加以限定，两者可以相等，也可以不相等。
通过上述技术方案可知，本发明实施例中由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，不再是立即控制降压式变换电路中的开关管转换为关断状态以及立即控制旁路电路中的开关管转换为常通状态，而是控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态一段时间之后再转换为关断状态，在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制旁路电路中的开关管转换为常通状态，从而利用降压式变换电路抑制电流的快速上升，以抑制输出电压波动。而在由旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换时，不再是立即控制旁路电路中的开关管转换为关断状态以及立即控制降压式变换电路中的开关管转换为PWM工作状态，而是控制降压式变换电路中的开关管转换为常通状态一段时间之后再转换为PWM工作状态，在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时控制旁路电路中的开关管转换为关断状态，从而保证功率的稳定过渡。从而实现了电压和功率波动性较小地完成降压式变换电路与旁路电路之间的工作状态转换。
目前，现有技术中多为对升压式变换电路的控制方式的研究，而对于降压式变换电路，现有技术很少对其控制方式(包括上电时和运行时)进行分析。因此在下面的一个优选实施例中，提供一种对带旁路的降压式变换电路的控制方式，重点说明在降压式变换电路上电时和处于运行状态时的控制方式。
请参阅图5，本发明实施例提供了降压电路的控制方法的另一种实施例，本实施例中，降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路；本实施例的控制方法包括：
S501：在降压式变换电路处于上电状态时，采集降压式变换电路的输入电压，将降压式变换电路的输入电压和预期输出电压进行比较。若降压式变换电路的输入电压小于预期输出电压，执行S5021至S5022，若降压式变换电路的输入电压大于预期输出电压，执行S5031至S5032。若降压式变换电路的输入电压等于预期输出电压，既可以执行S5021至S5022，也可以执行S5031至S5032。
降压式变换电路的输入电压，实际即为直流电源(例如光伏电池板)的输出电压Vpv，直流电源的工作电压范围为Vpv1～Vpv2，降压式变换电路的输出电压，实际即为母线电压Vbus，母线电压的工作范围为Vbus1～Vbus2，目标输出电压Vbus-ref，即母线指令电压，也就是向DC/AC变换器或者降压式变换电路发送指令以使母线电压最终输出的目标电压，具体地，在上电状态时，向降压式变换电路发送指令，在运行状态时，向DC/AC变换器发送指令。其中Vpv2≥Vbus2≥Vbus≥Vbus1。
预期输出电压Vbus-set，指的是降压式变换电路需要输出的电压，一般由用户根据当前需求等进行设定。
S5021：此时降压式变换电路的输入电压小于预期输出电压，即Vpv＜Vbus-set，也就是说直流电源不能提供当前所需输出的电压，因此设定目标输出电压为降压式变换电路的输入电压，即Vbus-ref＝Vpv，控制降压式变换电路处于工作状态直至降压式变换电路的输出电压等于降压式变换电路的输入电压，即Vbus＝Vpv。
S5022：在降压式变换电路的输出电压等于降压式变换电路的输入电压，即Vbus＝Vpv时，控制降压式变换电路的开关管从PWM工作状态转换为关断状态，并且控制旁路电路的开关管从关断状态转换为导通状态。维持母线电压Vbus＝Vpv直至运行状态。
以图1所示的电路为例加以说明，如图6所示，T1为开关管S1的驱动信号，T2为开关管S2的驱动信号，曲线I、Ⅱ表示直流电源的工作电压范围Vpv1～Vpv2，曲线Ⅲ表示预期输出电压Vbus-set，曲线Ⅳ表示Buck电路的输入电压Vpv，曲线Ⅴ表示Buck电路的输出电压Vbus。t4时刻为上电的初始时刻，在t5时刻实现Vbus＝Vpv。
S5031：此时降压式变换电路的输入电压大于预期输出电压，即Vpv＞Vbus-set，也就是说直流电源能够提供当前所需输出的电压，因此设定目标输出电压为预期输出电压，即Vbus-ref＝Vbus-set，控制降压式变换电路处于工作状态直至降压式变换电路的输出电压等于预期输出电压，即Vbus＝Vbus-set。
S5032：在降压式变换电路的输出电压等于预期输出电压，即Vbus＝Vbus-set时，控制降压式变换电路的开关管保持PWM工作状态。同时旁路电路的开关管保持关断状态，维持母线电压Vbus＝Vbus-set直至运行状态。
以图1所示的电路为例加以说明，图7所示，T1为开关管S1的驱动信号，T2为开关管S2的驱动信号，t6时刻为上电的初始时刻，在t7时刻实现Vbus＝Vpv。
以图1所示的电路为例加以说明，如图7所示，T1为开关管S1的驱动信号，T2为开关管S2的驱动信号，曲线I、Ⅱ表示直流电源的工作电压范围Vpv1～Vpv2，曲线Ⅲ表示预期输出电压Vbus-set，曲线Ⅳ表示降压式变换电路的输入电压Vpv，曲线Ⅴ表示Buck的输出电压Vbus。T6时刻为上电的初始时刻，在t7时刻实现Vbus＝Vbus-set。
S504：在降压电路处于运行状态时，实时采集降压式变换电路的输入电压，判断降压式变换电路和旁路电路是否处于工作状态；若降压式变换电路处于工作状态，执行S5051-S5052，若旁路电路处于工作状态，执行S5061-S5062。
在上电状态之后即可进行功率输出，即进入运行状态。由于直流电源的输出电压随着环境变化而不断变化，因此为了减少降压式变换电路和旁边电路的频繁转换，本实施例中设置了阈值电压滞环：第一阈值电压Vchang1和第二阈值电压Vchang2，其中第一阈值电压小于第二阈值电压，实际上有Vbus1<Vchang1<Vchang2<Vbus2。
S5051：此时降压式变换电路处于工作状态，设定目标输出电压为第一阈值电压，即Vbus-set＝Vchang1，并且若判断出步骤S504实时采集的降压式变换电路的输入电压小于第一阈值电压，即Vpv＜Vchang1的判断结果为是时，执行S5052。否则降压式变换电路保持工作状态。
S5052：由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换，即执行步骤S507，并且设定目标输出电压为第二阈值电压，即Vbus-set＝Vchang2。
S5061：此时旁路电路处于工作状态，设定目标输出电压为第二阈值电压，即Vbus-set＝Vchang2，并且若判断出步骤S504实时采集的降压式变换电路的输入电压大于第二阈值电压，即Vpv＞Vchang1的判断结果为是时，执行S5062。否则旁路电路保持工作状态。
S5062：由旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换，即执行步骤S508，并且设定目标输出电压为第一阈值电压，即Vbus-set＝Vchang1。
可见本发明实施例中，通过第一阈值电压和第二阈值电压形成的电压滞环，实现了减少旁路电路和降压式变换电路的工作状态的频繁切换。例如图8所述，曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示第一电压阈值和第二电压阈值，曲线Ⅲ表示在t8时刻至t11时刻的降压式变换电路的输入电压的变化曲线。在t8至t9时刻，旁路电路处于工作状态，降压式变换电路不工作，只有当降压式变换电路的输入电压升至第二阈值电压时，即t9时刻，由旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换，而只有当降压式变换电路的输入电压降至第一阈值电压时，即t10时刻，由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换。
本发明实施例中将降压电路的工作时序分为上电状态和运行状态。其中上电状态即为母线电压建立过程；运行状态即为向DC/AC变换器的功率输出过程。
S507：由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态。
S508：由旁路电路向降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间之后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
对应图2所示的方法实施例，请参阅图9，本发明还提供了降压电路的控制装置的一种实施例，本实施例的降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路，本实施例的控制装置包括：第一控制单元901和第二控制单元902。
第一控制单元901用于，由降压式变换电路向旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态。其中旁路电路可以包括带反并联二极管的开关管。
其中第一控制单元901用于在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，可以包括：第一控制单元901用于在降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻，控制旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态。下面以图1所示的电路为例加以说明。
如图3所示，T1为开关管S1的驱动信号，T2为开关管S2的驱动信号，假设在t0时刻，需要从Buck电路处于工作状态切换至旁路电路处于工作状态，则控制开关管S1转换为常通状态并保持一段时间，此时电感L能够抑制电流的快速上升，在t1时刻再控制开关管S1转换为关断状态。而开关管S2只需在开关管S1转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻导通即可，即开关管S2可以在图3中的t0时刻至t1时刻之间(包括t0时刻和t1时刻)的任一时刻导通。
第二控制单元902用于，由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间之后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
其中第二控制单元902用于在降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态，可以包括：第二控制单元902用于在降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。下面以图1所示的电路为例加以说明。
如图4所示，T1为开关管S1的驱动信号，T2为开关管S2的驱动信号，假设在t2时刻，需要从旁路电路处于工作状态切换至Buck电路处于工作状态，则控制开关管S1转换为常通状态并保持一段时间，并且在t3时刻再控制开关管S1转换为PWM工作状态。而开关管S2只需在开关管S1转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻关断即可，即开关管S2可以在t2时刻至t3时刻之间(不包括t2时刻和t3时刻)的任一时刻关断。
优选地，本实施例的装置还可以包括：
第一判断单元，用于在所述降压电路处于运行状态时，实时采集所述降压式变换电路的输入电压，判断所述降压式变换电路和所述旁路电路是否处于工作状态；
若所述降压式变换电路处于工作状态，设定目标输出电压为第一阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压小于所述第一阈值电压，通知所述第一控制单元由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为第二阈值电压；以及，
若所述旁路电路处于工作状态，设定所述目标输出电压为所述第二阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压大于所述第二阈值电压，通知所述第二控制单元由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为所述第一阈值电压；
其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压。
优选地，本实施例的装置还可以包括：
第二判断单元，用于在所述降压式变换电路处于上电状态时，采集所述降压式变换电路的输入电压，将所述降压式变换电路的输入电压和预期输出电压进行比较；
若所述降压式变换电路的输入电压小于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述降压式变换电路的输入电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述降压式变换电路的输入电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管从PWM工作状态转换为关断状态，并且控制所述旁路电路的开关管从关断状态转换为导通状态；以及，
若所述降压式变换电路的输入电压大于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述预期输出电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述预期输出电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管保持PWM工作状态。
本发明提供的装置实施例与方法实施例相对应，因此描述较为简单，相关之处请参见方法实施例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降压电路的控制方法，其特征在于，所述降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路；所述方法包括：
由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，包括：
在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
所述在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态，包括：
在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述降压电路处于运行状态时，实时采集所述降压式变换电路的输入电压，判断所述降压式变换电路和所述旁路电路是否处于工作状态；
若所述降压式变换电路处于工作状态，设定目标输出电压为第一阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压小于所述第一阈值电压，由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为第二阈值电压；
若所述旁路电路处于工作状态，设定所述目标输出电压为所述第二阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压大于所述第二阈值电压，由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为所述第一阈值电压；
其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述降压式变换电路处于上电状态时，采集所述降压式变换电路的输入电压，将所述降压式变换电路的输入电压和预期输出电压进行比较；
若所述降压式变换电路的输入电压小于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述降压式变换电路的输入电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述降压式变换电路的输入电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管从PWM工作状态转换为关断状态，并且控制所述旁路电路的开关管从关断状态转换为导通状态；
若所述降压式变换电路的输入电压大于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述预期输出电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述预期输出电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管保持PWM工作状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旁路电路包括带有反并联二极管的开关管。
6.一种降压电路的控制装置，其特征在于，所述降压电路包括并联的降压式变换电路和旁路电路；所述控制装置包括：
第一控制单元，用于由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从PWM工作状态转换为常通状态，并保持常通状态第一预设时间后转换为关断状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
第二控制单元，用于由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换时，控制所述降压式变换电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，并保持常通状态第二预设时间后转换为PWM工作状态，以及在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态，包括：
所述第一控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为关断状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从关断状态转换为常通状态；
所述第二控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管保持为常通状态时，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态，包括：
所述第二控制单元用于在所述降压式变换电路中的开关管转换为常通状态之后，且转换为PWM工作状态之前的任一时刻，控制所述旁路电路中的开关管从常通状态转换为关断状态。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一判断单元，用于在所述降压电路处于运行状态时，实时采集所述降压式变换电路的输入电压，判断所述降压式变换电路和所述旁路电路是否处于工作状态；
若所述降压式变换电路处于工作状态，设定目标输出电压为第一阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压小于所述第一阈值电压，通知所述第一控制单元由所述降压式变换电路向所述旁路电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为第二阈值电压；以及，
若所述旁路电路处于工作状态，设定所述目标输出电压为所述第二阈值电压，并且若判断出实时采集的所述输入电压大于所述第二阈值电压，通知所述第二控制单元由所述旁路电路向所述降压式变换电路进行工作状态转换并且设定所述目标输出电压为所述第一阈值电压；
其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二判断单元，用于在所述降压式变换电路处于上电状态时，采集所述降压式变换电路的输入电压，将所述降压式变换电路的输入电压和预期输出电压进行比较；
若所述降压式变换电路的输入电压小于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述降压式变换电路的输入电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述降压式变换电路的输入电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管从PWM工作状态转换为关断状态，并且控制所述旁路电路的开关管从关断状态转换为导通状态；以及，
若所述降压式变换电路的输入电压大于所述预期输出电压，设定目标输出电压为所述预期输出电压，控制所述降压式变换电路处于工作状态直至所述降压式变换电路的输出电压等于所述预期输出电压，此时控制所述降压式变换电路的开关管保持PWM工作状态。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述旁路电路包括带有反并联二极管的开关管。
CN201410538152.7A 2014-10-13 2014-10-13 一种降压电路的控制方法及装置 Active CN104242645B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410538152.7A CN104242645B (zh) 2014-10-13 2014-10-13 一种降压电路的控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410538152.7A CN104242645B (zh) 2014-10-13 2014-10-13 一种降压电路的控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104242645A CN104242645A (zh) 2014-12-24
CN104242645B true CN104242645B (zh) 2017-02-15

Family

ID=52230178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410538152.7A Active CN104242645B (zh) 2014-10-13 2014-10-13 一种降压电路的控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104242645B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105515387B (zh) * 2015-12-09 2018-11-27 深圳市英特源电子有限公司 一种超高频低纹波降压器及其降压控制方法
CN111384851B (zh) * 2018-12-31 2021-09-24 炬芯科技股份有限公司 一种dc-dc转换器的控制方法及装置
CN113406988A (zh) * 2021-06-08 2021-09-17 英麦科（厦门）微电子科技有限公司 一种输入输出低压差电路
CN113659828A (zh) * 2021-07-30 2021-11-16 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 多电源输入的保护电路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1701482A (zh) * 2003-08-05 2005-11-23 松下电器产业株式会社 直流电源和配备电源的电池供电电子装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8232679B2 (en) * 2003-02-25 2012-07-31 Eaton Corporation Uninterruptible power supplies with converter operation conditioned upon static switch commutation and methods of operation thereof
CN103001511B (zh) * 2011-09-13 2015-06-24 阳光电源股份有限公司 一种电压变换器及其运行方法
JP2014017979A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 車両用電源装置
CN203135720U (zh) * 2013-01-04 2013-08-14 立锜科技股份有限公司 切换式电源供应器及其控制电路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1701482A (zh) * 2003-08-05 2005-11-23 松下电器产业株式会社 直流电源和配备电源的电池供电电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104242645A (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102946194B (zh) 一种高增益交错并联升压型变换器
CN102969893B (zh) 一种高增益升压型直流变换器
CN203942447U (zh) 一种zvt交错并联高增益式dc/dc变换器
CN102035364A (zh) 无桥功率因数校正变换器及其控制方法
CN106787723A (zh) 一种多输入高升压dc/dc变换器
CN103986330B (zh) 一种适用于高压大功率场合的谐振升压直/直变换器及其控制方法
CN106936319A (zh) 一种隔离型三端口双向dc‑dc变换器
CN106655775B (zh) 一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器
CN104242645B (zh) 一种降压电路的控制方法及装置
CN103391001B (zh) 用于光伏逆变器mppt环节的高增益dc/dc变换器
CN104218800B (zh) 一种高降压非隔离型dc/dc变换器
CN106301042A (zh) 一种七电平逆变器
CN105186912B (zh) 一种两级式非隔离全桥并网逆变器
CN106026749A (zh) 拓扑可变的微逆变器及其数字控制装置
CN203911753U (zh) 零电压关断交错并联式dc/dc变换器
CN107425709B (zh) Boost功率因数校正变换器
CN204068701U (zh) 一种非隔离型高降压比dc/dc变换器
CN105119486A (zh) 一种低电压应力双向dc/dc变换器
CN206294078U (zh) 一种多输入高升压dc/dc变换器
CN205622515U (zh) 一种改进型交错并联Buck变换器
CN204967650U (zh) 一种单级可升降压车载电源逆变器
CN106787900A (zh) 升压并网逆变器及其控制方法
CN106655774A (zh) 一种多输入高增益dc/dc变换器
CN105846674A (zh) 非隔离高变比双向直流变换器
CN106452285B (zh) 一种光伏控制装置及***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant