宽输入的直流变换器拓扑及其前馈型平均电流控制方法

摘要

本发明属电力电子应用技术领域，特别涉及一种宽输入的直流变换器拓扑及其前馈型平均电流控制方法。宽输入直流变换器拓扑包括双管Buck‑Boost变换器和交错并联型双管Buck‑Boost变换器。适用于其的前馈型平均电流控制方法由输入电压前馈模块、模式切换模块、电压外环和电流内环组成。本方法通过将输入电压前馈引入到平均电流控制中的电流内环，计算了输入电压前馈至电流内环的前馈函数，并进行了化简，得到适合实际应用的前馈型平均电流控制，大大提高了变换器在整个输入电压范围内的输入动态响应性能；交错并联技术在增大变换容量的同时，有效降低了输出电流纹波，为宽范围输入、大功率变换的领域提供了支持。

主权项

一种宽输入的直流变换器拓扑，其特征在于，包括双管Buck‑Boost变换器和交错并联型双管Buck‑Boost变换器这两种拓扑结构；所述双管Buck‑Boost变换器的主电路结构为：输入电源的正极与第一MOSFET开关管S₁的漏极相连；，第一MOSFET开关管S₁的源极分别与第一碳化硅二极管D₁的负极和电感L的输入侧相连；第一碳化硅二极管D₁的正极直接与输入电源的负极相连；电感L的输出侧则与第二MOSFET开关管S₂的漏极和第二碳化硅二极管D₂的正极相连；，第二MOSFET开关管S₂的源极与输入电源的负极直接相连；第二碳化硅二极管D₂的负极与输出侧电容C的正极相连；输出侧电容C的负极直接与输入电源的负极相连；输出侧电容C的正极就作为变换器输出的正极，电容C的负极即输入电源的负极作为变换器输出的负极；所述交错并联型双管Buck‑Boost变换器的主电路拓扑结构为：输入电源的正极与第一MOSFET开关管S₁的漏极相连；第一MOSFET开关管S₁的源极分别与第一碳化硅二极管D₁的负极和电感甲L₁的输入侧相连；第一碳化硅二极管D₁的正极直接与输入电源的负极相连；输入电源的正极与第三MOSFET开关管S₃的漏极相连；第三MOSFET开关管S₃的源极分别与第三碳化硅二极管D₃的负极和电感乙L₂的输入侧相连；第三碳化硅二极管D₃的正极直接与输入电源的负极相连；电感甲L₁与电感乙L₂的输出侧分别与第二MOSFET开关管S₂的漏极和第二碳化硅二极管D₂的正极相连；第二MOSFET开关管S₂的源极与输入电源的负极直接相连；第二碳化硅二极管D₂的负极与输出侧电容C的正极相连；输出侧电容C的负极直接与输入电源的负极相连；输出侧电容C的正极就作为变换器输出的正极，电容C的负极即输入电源的负极作为变换器输出的负极。