[发明专利]一种3-Z网络升压变换器的工作模式的估算方法及装置

说明书

本发明公开了一种3‑Z网络升压变换器的工作模式的估算方法、装置、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取3‑Z网络升压变换器的负载值、开关占空比、开关周期及各电感值；基于负载值、开关占空比、开关周期及各电感值计算3‑Z网络升压变换器在各个工作模式时的边界条件；如果存在某一个工作模式对应边界条件符合预先设定的该工作模式的约束条件，则确定所述3‑Z网络升压变换器的工作模式为其边界条件符合对应约束条件的工作模式。从而能够实时的低成本的估算3‑Z网络升压变换器的工作模式。

技术领域

本发明涉及升压变换器技术领域，更具体地说，涉及一种3-Z网络升压变换器的工作模式的估算方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

经典的Boost变换器在高占空比(大于80％)时，其电容、电感和开关器件的寄生参数将引起较大的损耗，因而其升压倍数一般小于6，这样的升压倍数无法符合现今工程需求。

近年来，对高升压倍数的二次Boost变换器研究有长足进步，例如如图1所示的一种3-Z网络升压变换器，该图中The First Boost表示第一级网络升压电路，The SecondBoost表示第二级网络升压电路，Q为开关器件(简称开关)，电感L₁及L₂为第一级网络升压电路的电感，L₃及L₄为第二级网络升压电路的电感，其中L₁＝L₂，L₃＝L₄，D₃至D₁₁表示二极管，R为负载，C₁、C₂表示电容；但是由于图1中采用了多级电感串并联，该3-Z网络升压变换器的工作模式较多，并可随着外部条件的变化而不断切换，从而导致输入输出阻抗、升压比的变化；为使该3-Z网络升压变换器处于最佳工作状态，其工作模式应能够被估计和控制；虽然可以根据其电感的电流波形估计变换器的工作模式，但由于快速的开关切换，测量电流波形将大幅增加成本和系统复杂性。

综上所述，如何提供一种能够实时估算3-Z网络升压变换器工作模式的低成本方案，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种3-Z网络升压变换器的工作模式的估算方法、装置、设备及计算机可读存储介质，能够减少成本及系统复杂性的同时实时有效的实现3-Z网络升压变换器的工作模式的估算。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种3-Z网络升压变换器的工作模式的估算方法，包括：

获取3-Z网络升压变换器的负载值、开关占空比、开关周期及各电感值；

基于所述负载值、开关占空比、开关周期及各电感值计算所述3-Z网络升压变换器在各个工作模式时的边界条件；

如果存在某一个工作模式对应边界条件符合预先设定的该工作模式的约束条件，则确定所述3-Z网络升压变换器的工作模式为其边界条件符合对应约束条件的工作模式。

优选的，计算所述3-Z网络升压变换器在各个工作模式时的边界条件，包括：

按照下列公式计算所述3-Z网络升压变换器在第一工作模式时的边界条件及

按照下列公式计算所述3-Z网络升压变换器在第二工作模式时的边界条件及D_{2_C-D}：

按照下列公式计算所述3-Z网络升压变换器在第三工作模式时的边界条件及D_{2_D-C}：

其中，