宽负载范围高效四开关Buck-Boost变换器的新型变频控制策略

作     者：任云晖 REN Yunhui

作者机构：江海职业技术学院电子信息学院江苏扬州225101 

出 版 物：《电子器件》 (Chinese Journal of Electron Devices)

年 卷 期：2023年第46卷第2期

页      面：356-363页

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：2021年扬州市物联网应用专家工作站项目。 

主　　题：四开关升降压 四模式 变频控制 宽负载范围 软开关 

摘      要：四开关Buck-Boost(FSBB)变换器采用四模式工作,有效降低了输入电压接近输出电压时电感电流的平均值,缓解了单模式控制、双模式控制和三模式控制效率低的问题。然而,传统的软开关或恒频硬开关控制方式难以在全负载范围内保持高效率工作。提出了一种新颖的变频控制策略,以提高宽负载范围内的效率。轻载时采用高频软开关控制,重载时采用低频硬开关控制,以提高宽负载范围下的整体效率。基于四模式FSBB的损耗模型,提出了针对负载电流的变频控制,并给出了详细的损耗分析。为验证分析的正确性,搭建了一台5 k W的实验样机。实验结果表明,在宽负载范围内,通过频率变化实现软开关和硬开关相结合的变频控制方式有效优化了整体效率,峰值效率达到98.5%。