[发明专利]一种采用双管Buck-Boost电路的直流升压电源

权利要求书

1.一种采用双管Buck-Boost电路的直流升压电源，包括主电路，主电路包括两个电力电子开关器件Q1和Q2、电感L1、电容C1、两个续流二极管D1和D2，且连接方式与标准双管Buck-Boost电路中的器件连接方式相同，输入侧用于与外部电源连接，输出侧用于与外部负载连接，其特征在于：还包括控制电路，控制电路包括电感电流检测电路、输出电流检测电路、输出电压检测电路、控制电流计算电路、负载辨识电路、Q2关断时间计算电路、能量计算电路、Q2驱动电路、Q1关断时间计算电路、输出功率检测电路、Q1驱动电路；电感电流检测电路与电感L1的连接方式应能确保其能够对电感L1的电流进行实时检测，其信号输出端分别与Q2关断时间计算电路、能量计算电路、Q1关断时间计算电路的对应输入端连接；输出电流检测电路与主电路的连接方式应能实现其对主电路的输出电流检测，其信号输出端与负载辨识电路的对应输入端连接；输出电压检测电路并联在主电路电容C1的两端，其信号输出端分别与负载辨识电路、Q2关断时间计算电路、能量计算电路、Q2驱动电路、Q1关断时间计算电路、Q1驱动电路的对应输入端连接；控制电流计算电路的一个输入端与负载辨识电路的输出端连接，另外两个输入端分别与外部给定的输出电压给定值U_ref和开关频率给定值f连接，其输出端分别与Q2关断时间计算电路、能量计算电路的对应输入端连接；负载辨识电路的输出端除了与控制电流计算电路的对应输入端连接外，还分别与能量计算电路、输出功率检测电路的对应输入端连接；Q2关断时间计算电路输出端分别与能量计算电路、Q2驱动电路的对应输入端连接；能量计算电路的输出端与Q2驱动电路的对应输入端连接；Q2驱动电路的输出端与主电路中电力电子开关器件Q2的控制端连接；Q1关断时间计算电路的输出端与Q1驱动电路的对应输入端连接；输出功率检测电路的一个输入端与外部给定的输出电压给定值U_ref连接，其输出端与Q1驱动电路的对应输入端连接；Q1驱动电路的输出端与主电路中电力电子开关器件Q1的控制端连接，输入电源的一端与开关器件Q1的一端连接，开关器件Q1的另外一端与电感L1的一端以及二极管D1的阴极连接，电感L1的另外一端与开关器件Q2的一端以及二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与电容C1的一端连接，开关器件Q2的另外一端、电容C1的另外一端以及二极管D1的阳极与输入电源的另外一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用双管Buck-Boost电路的直流升压电源，其特征在于：电力电子开关器件Q1和Q2、电感L1、电容C1、续流二极管D1和D2连接构成双管Buck-Boost型电力变换电路，将输入侧幅值恒定的直流电压升压为输出侧负载所需要的直流电压。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用双管Buck-Boost电路的直流升压电源，其特征在于：电感电流检测电路对主电路电感L1的电流i_L进行实时检测，并将检测结果传送至Q2关断时间计算电路、能量计算电路、Q1关断时间计算电路；输出电流检测电路对主电路的输出电流i_o进行实时检测，并将检测结果传送至负载辨识电路；输出电压检测电路对主电路的输出电压u_o进行实时检测，并将检测结果分别传送至负载辨识电路、Q2关断时间计算电路、能量计算电路、Q2驱动电路、Q1关断时间计算电路、Q1驱动电路；控制电流计算电路根据输出电压给定值U_ref、开关频率给定值f、负载等效电阻值R、已知的主电路输入侧的直流电压U_in和电感L1的电感值L，计算出控制电流i_con，并将计算结果传送至Q2关断时间计算电路、能量计算电路；负载辨识电路根据获得的输出电压信号和输出电流信号，利用现有的辨识算法辨识出负载等效电阻值R，并将辨识结果传送至控制电流计算电路、能量计算电路、输出功率检测电路。