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四開關(guān)降壓/升壓模式變換器的控制方法及控制電路與流程

文檔序號(hào):12015739閱讀:763來源:國知局
四開關(guān)降壓/升壓模式變換器的控制方法及控制電路與流程
本發(fā)明涉及變換器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種四開關(guān)降壓/升壓模式變換器的控制方法及控制電路。

背景技術(shù):
四開關(guān)降壓/升壓模式(buck-boost)變換器由于其開關(guān)損耗低、輸出電壓可升可降等優(yōu)點(diǎn)一直都受到人們的關(guān)注,對其電路的優(yōu)化控制策略也成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。四開關(guān)的buck-boost變換器的功率級(jí)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括電感L,耦接于輸入電壓Vin與所述電感L的第一端LX1間的第一開關(guān)K1,藕接于所述電感L的所述第一端LX1與接地端GND間的第二開關(guān)K2,藕接于所述電感L的第二端LX2與所述接地端GND間的第三開關(guān)K3,以及耦接于所述電感L的所述第二端LX2與所述穩(wěn)定輸出電壓Vo間的第四開關(guān)K4,負(fù)載連接于所述輸出電壓Vout與所述接地端GND間。該四開關(guān)的buck-boost變換器將輸入電壓(例如,電池電壓)Vin變換為穩(wěn)定的輸出電壓Vout至負(fù)載。一般來說,變換器針對系統(tǒng)的需求會(huì)有三種操作模式,例如:降壓模式(buck模式)、升壓模式(boost模式)以及降壓/升壓模式(buck-boost模式)?,F(xiàn)有技術(shù)中四開關(guān)的buck-boost變換器的控制電路主要根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的大小控制功率級(jí)電路工作在哪種模式,一般地有:當(dāng)Vin>>Vo時(shí),控制四開關(guān)buck-boost變換器工作于buck模式,此時(shí)有第四開關(guān)K4保持一直導(dǎo)通,第三開關(guān)K3一直斷開,第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2交替通斷;當(dāng)Vin<<Vo時(shí),控制四開關(guān)buck-boost變換器工作于boost模式,此時(shí)有第 一開關(guān)K1保持一直導(dǎo)通,第二開關(guān)K2一直斷開,第三開關(guān)K3、第四開關(guān)K4交替通斷;當(dāng)Vin與Vo比較接近時(shí),控制四開關(guān)buck-boost變換器工作于buck-boost模式,電路的整個(gè)工作周期分為3個(gè)階段:第一階段:第一開關(guān)K1、第三開關(guān)K3導(dǎo)通;第二階段:第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4導(dǎo)通;第三階段:第二開關(guān)K2、第四開關(guān)K4導(dǎo)通。由于現(xiàn)有技術(shù)中四開關(guān)的buck-boost變換器的控制電路是根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的大小進(jìn)行比較來控制變換器工作在哪種模式,導(dǎo)致模式之間的切換突然,從而帶來電感電流波動(dòng)大、控制電路器件繁多、成本高、控制過程復(fù)雜以及效率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的多個(gè)方面提供一種四開關(guān)buck-boost變換器的控制方法及控制電路,能夠有效實(shí)現(xiàn)控制buck模式、boost模式、buck-boost模式之間的無縫切換。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種四開關(guān)buck-boost變換器的控制方法,用以控制四開關(guān)buck-boost變換器以產(chǎn)生穩(wěn)定輸出電壓,所述四開關(guān)buck-boost變換器包括:電感,耦接于輸入電壓與所述電感的第一端間的第一開關(guān),藕接于所述電感的所述第一端與接地端間的第二開關(guān),藕接于所述電感的第二端與所述接地端間的第三開關(guān),以及耦接于所述電感的所述第二端與所述穩(wěn)定輸出電壓間的第四開關(guān);所述控制方法包括步驟:S1、在所述第一開關(guān)與所述第四開關(guān)均導(dǎo)通,所述第二開關(guān)與所述第三開關(guān)均關(guān)斷時(shí),根據(jù)所述變換器的輸入電壓和穩(wěn)定輸出電壓產(chǎn)生一導(dǎo)通時(shí)間信號(hào);同時(shí),根據(jù)所述變換器的輸入電壓和穩(wěn)定輸出電壓產(chǎn)生一關(guān)斷時(shí)間信號(hào);同時(shí),根據(jù)一參考電流信號(hào)和一參考電壓信號(hào)產(chǎn)生一參考時(shí)間信號(hào);S2、根據(jù)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)、關(guān)斷時(shí)間信號(hào)和參考時(shí)間信號(hào)來控制所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的通/斷,包括:當(dāng)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),所述變換器工作于buck模式,則斷開所述第一開關(guān)并導(dǎo)通所述第二開關(guān);當(dāng)所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),所述變換器工作于boost模式,則斷開所述第四開關(guān)并導(dǎo)通所述第三開關(guān);當(dāng)所述參考時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),所述變換器工作于buck-boost模式,之后,所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)或者所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),則斷開所述第一開關(guān)并導(dǎo)通所述第二開關(guān);S3、當(dāng)所述變換器工作于buck模式,且檢測到所述電感電流減少到預(yù)定的谷值時(shí),則斷開所述第二開關(guān)并導(dǎo)通所述第一開關(guān);當(dāng)所述變換器工作于boost模式,且檢測到所述電感電流上升到預(yù)定的峰值時(shí),則斷開所述第三開關(guān)并導(dǎo)通所述第四開關(guān);當(dāng)所述變換器工作于buck-boost模式,且檢測到所述電感電流減少到預(yù)定的谷值時(shí),斷開所述第二開關(guān)并導(dǎo)通所述第一開關(guān),同時(shí)斷開所述第四開關(guān)并導(dǎo)通所述第三開關(guān);檢測到所述電感電流上升到預(yù)定的峰值,斷開所述第三開關(guān)并導(dǎo)通所述第四開關(guān)。S4、重復(fù)步驟S1、S2、S3以調(diào)整所述穩(wěn)定輸出電壓。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),在所述步驟S1具體包括:當(dāng)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài);當(dāng)所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài);當(dāng)所述參考時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài);其中,Vin為所述輸入電壓,Vin×K為與輸入電壓Vin成比例關(guān)系的電流 信號(hào),Vo為所述穩(wěn)定輸出電壓,Vo×K為與所述穩(wěn)定輸出電壓Vo成比例關(guān)系的電流信號(hào),Iref為所述參考電流信號(hào),Ton為所述第一開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間,Toff為所述第三開關(guān)的關(guān)斷時(shí)間,Vref為所述參考電壓信號(hào),Tref為參考時(shí)間;K為預(yù)設(shè)的比率,C為預(yù)設(shè)的檢測電容容值。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),依據(jù)所述穩(wěn)定輸出電壓的電壓反饋信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)電壓補(bǔ)償信號(hào);根據(jù)所述電壓補(bǔ)償信號(hào)來判定所述電感電流是否上升到預(yù)定的峰值/減少到預(yù)定的谷值。本發(fā)明相應(yīng)的還提供了一種四開關(guān)buck-boost變換器的控制電路,用以控制四開關(guān)buck-boost變換器以產(chǎn)生穩(wěn)定輸出電壓,所述四開關(guān)buck-boost變換器包括:電感,耦接于輸入電壓與所述電感的第一端間的第一開關(guān),藕接于所述電感的所述第一端與接地端間的第二開關(guān),藕接于所述電感的第二端與所述接地端間的第三開關(guān),以及耦接于所述電感的所述第二端與所述穩(wěn)定輸出電壓間的第四開關(guān);其中,所述控制電路包括用于分別檢測所述四開關(guān)buck-boost變換器當(dāng)前工作模式的buck模式檢測電路、boost模式檢測電路、buck-boost模式檢測電路以及主控電路;包括步驟:(1)在所述第一開關(guān)與所述第四開關(guān)均導(dǎo)通,所述第二開關(guān)與所述第三開關(guān)均關(guān)斷時(shí),所述buck模式檢測電路根據(jù)所述變換器的輸入電壓和穩(wěn)定輸出電壓產(chǎn)生一導(dǎo)通時(shí)間信號(hào);同時(shí),所述boost模式檢測電路根據(jù)所述變換器的輸入電壓和穩(wěn)定輸出電壓產(chǎn)生一關(guān)斷時(shí)間信號(hào);同時(shí),所述buck-boost模式檢測電路根據(jù)一參考電流信號(hào)和一參考電壓信號(hào)產(chǎn)生一參考時(shí)間信號(hào);(2)所述主控電路根據(jù)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)、關(guān)斷時(shí)間信號(hào)和參考時(shí)間信號(hào) 來控制所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的通/斷,包括:當(dāng)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),所述變換器工作于buck模式,則控制斷開所述第一開關(guān)并導(dǎo)通所述第二開關(guān);當(dāng)所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),所述變換器工作于boost模式,則控制斷開所述第四開關(guān)并導(dǎo)通所述第三開關(guān);當(dāng)所述參考時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),所述變換器工作于buck-boost模式,之后,所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)或者所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài)時(shí),則控制斷開所述第一開關(guān)并導(dǎo)通所述第二開關(guān);(3)所述主控電路根據(jù)所述變換器的當(dāng)前工作模式控制所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的通/斷,包括:當(dāng)所述變換器工作于buck模式,且檢測到所述電感電流減少到預(yù)定的谷值時(shí),則斷開所述第二開關(guān)并導(dǎo)通所述第一開關(guān);當(dāng)所述變換器工作于boost模式,且檢測到所述電感電流上升到預(yù)定的峰值時(shí),則斷開所述第三開關(guān)并導(dǎo)通所述第四開關(guān);當(dāng)所述變換器工作于buck-boost模式,且檢測到所述電感電流減少到預(yù)定的谷值時(shí),斷開所述第二開關(guān)并導(dǎo)通所述第一開關(guān),同時(shí)斷開所述第四開關(guān)并導(dǎo)通所述第三開關(guān);檢測到所述電感電流上升到預(yù)定的峰值,斷開所述第三開關(guān)并導(dǎo)通所述第四開關(guān)。(4)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3)以調(diào)整所述穩(wěn)定輸出電壓。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),在所述步驟(1)中,進(jìn)一步包括:當(dāng)時(shí),所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài);當(dāng)時(shí),所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài);當(dāng)時(shí),所述參考時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài);其中,Vin為所述輸入電壓,Vin×K為表征所述輸入電壓的電流信號(hào),Vo為所述穩(wěn)定輸出電壓,Vo×K為所述穩(wěn)定輸出電壓的電流信號(hào),Iref為所述參考電流信號(hào),Ton為所述第一開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間,Toff為所述第三開關(guān)的關(guān)斷時(shí)間,Vref為所述參考電壓信號(hào),Tref為參考時(shí)間;K為預(yù)設(shè)的比率,C為預(yù)設(shè)的檢測電容容值。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述主控電路依據(jù)所述穩(wěn)定輸出電壓的電壓反饋信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)電壓補(bǔ)償信號(hào);根據(jù)所述電壓補(bǔ)償信號(hào)來判定所述電感電流是否上升到預(yù)定的峰值/減少到預(yù)定的谷值。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明公開的四開關(guān)buck-boost變換器的控制方法及控制電路在所述變換器在工作處于第一開關(guān)與第四開關(guān)導(dǎo)通,且第二開關(guān)與第三開關(guān)斷開的狀態(tài)時(shí),對其當(dāng)前的工作模式進(jìn)行判定,并據(jù)此對變換器的各開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制以輸出穩(wěn)定的輸出電壓。本發(fā)明的控制方法確定四開關(guān)buck-boost變換器進(jìn)入何種工作模式(buck模式、boost模式還是buck-boost模式),從而能夠有效實(shí)現(xiàn)控制buck模式、boost模式、buck-boost模式之間的無縫切換,并由此實(shí)現(xiàn)帶來減少電感電流波動(dòng)大、減少控制電路器件多、降低成本、控制過程簡單以及效率高等有益效果。附圖說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的四開關(guān)的buck-boost變換器的功率級(jí)電路結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種四開關(guān)buck-boost變換器的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的定義了該模式1至模式4的定義示意圖;圖4為圖2所示的四開關(guān)buck-boost變換器的電路拓?fù)洌üぷ髀窂剑﹫D;圖5為圖2所示的控制電路的buck模式檢測電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為圖2所示的控制電路的boost模式檢測電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為圖2所示的控制電路的buck-boost模式檢測電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為圖2所示的控制電路的主控電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;圖9為圖2所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在buck模式(模式1)下的工作波形圖;圖10為圖2所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在boost模式(模式4)下的工作波形圖;圖11為圖2所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在buck-boost(模式2)下的工作波形圖;圖12為圖2所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在buck-boost(模式3)下的工作波形圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種四開關(guān)buck-boost變換器的控制方法的流程圖;圖14為圖13所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在buck模式下的流程圖;圖15為圖13所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在boost模式下的流程圖;圖16為圖13所示的四開關(guān)buck-boost變換器工作在buck-boost模式下的流程圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明人經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的四開關(guān)buck-boost變換器的工作過程的研究發(fā)現(xiàn),無論四開關(guān)buck-boost變換器是工作在buck模式、boost模式或者buck-boost模式,其在工作過程中都有第一開關(guān)K1和第四開關(guān)K4均導(dǎo)通的情況出現(xiàn),因此,本發(fā)明的發(fā)明思路是:通過在第一開關(guān)K1和第四開關(guān)K4均導(dǎo)通的這段時(shí)間內(nèi)確定選用何種控制模式(buck模式、boost模式或者buck-boost模式),從 而可以實(shí)現(xiàn)控制模式之間的無縫切換。參見圖2,是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種四開關(guān)buck-boost變換器10的控制電路20的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的四開關(guān)buck-boost變換器的控制電路20用以控制四開關(guān)buck-boost變換器10以產(chǎn)生穩(wěn)定輸出電壓。其中,所述四開關(guān)的buck-boost變換器10包括電感L,耦接于輸入電壓Vin與所述電感L的第一端LX1間的第一開關(guān)K1,藕接于所述電感L的所述第一端LX1與接地端GND間的第二開關(guān)K2,藕接于所述電感L的第二端LX2與所述接地端GND間的第三開關(guān)K3,以及耦接于所述電感L的所述第二端LX2與所述穩(wěn)定輸出電壓Vout間的第四開關(guān)K4,負(fù)載連接于所述穩(wěn)定輸出電壓Vout(以下簡稱為Vo)與所述接地端GND間。該四開關(guān)的buck-boost變換器10將輸入電壓(例如,電池電壓)Vin供應(yīng)穩(wěn)定的輸出電壓Vout至負(fù)載。該四開關(guān)的buck-boost變換器可令輸出電壓Vout高于、低于、或者使之接近于輸入電壓Vin。本實(shí)施例的控制電路20可控制四開關(guān)的buck-boost變換器10在降壓模式(buck模式,即模式1)、升壓模式(boost模式,即模式4)以及降壓/升壓模式(buck-boost模式,包括模式2和模式3)。在模式1中,四開關(guān)的buck-boost變換器10所調(diào)節(jié)出的輸出電壓低于輸入電壓。在模式4中,四開關(guān)的buck-boost變換器10調(diào)節(jié)出的輸出電壓高于輸入電壓。在模式2或3中,四開關(guān)的buck-boost變換器10調(diào)節(jié)出的偷出電壓可能高于、低于或接近于輸入電壓。圖3具體定義了該模式1~模式4。當(dāng)Vout低于或等于Vin的第一比率Ka(例如90%),即Vin×Ka≥Vo,則四開關(guān)的buck-boost變換器10就會(huì)在模式1中操作。當(dāng)Vout高于Vin的第一比率卻又低于Vin,即Vin×Ka<Vo<Vin,則四開關(guān)的buck-boost變換器10就會(huì)在模式2中操作。當(dāng)Vout高于Vin卻又低于Vin的第二比率Kb(例如110%),即Vin<Vo<Vin×Kb,則四開關(guān)的buck-boost變換器10就會(huì)在模式3中操作。當(dāng)Vout高于或等于Vin的第二比率Kb,即Vin×Kb≤Vo,則四開關(guān)的buck-boost變換器10就會(huì)在模式4中操作。第一與第二比率是 依據(jù)總電路線性反應(yīng)(totalcircuitresponse)而來的,例如第一比率Ka可以定為0.9,而第二比率Kb可定為1.1,但實(shí)際上并無限制。繼續(xù)參考圖2,本實(shí)施例的控制電路20包括用于分別檢測所述四開關(guān)buck-boost變換器10當(dāng)前工作模式的buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23以及主控電路24,所述buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23分別連接所述四開關(guān)buck-boost變換器10的輸入電壓Vin和輸出電壓Vout,以實(shí)時(shí)檢測四開關(guān)buck-boost變換器10的工作模式,并將檢測結(jié)果發(fā)送給所述主控電路24,所述主控電路24根據(jù)所述buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23的檢測結(jié)果發(fā)出四個(gè)操作訊號(hào)TG1、TG2、TG3和TG4分別對應(yīng)控制控制所述第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3與第四開關(guān)K4的導(dǎo)通/斷開。具體的,包括步驟:(1)在四開關(guān)buck-boost變換器10的第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4均導(dǎo)通,所述第二開關(guān)K2與所述第三開關(guān)K3均斷開時(shí)刻,三種模式檢測電路(buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23)會(huì)同時(shí)工作,具體為buck模式檢測電路21根據(jù)所述變換器的輸入電壓Vin和穩(wěn)定輸出電壓Vout產(chǎn)生一導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton;同時(shí),boost模式檢測電路22根據(jù)所述變換器的輸入電壓Vin和穩(wěn)定輸出電壓Vout產(chǎn)生一關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff;同時(shí),buck-boost模式檢測電路23根據(jù)一參考電流信號(hào)Iref和一參考電壓信號(hào)Vref產(chǎn)生一參考時(shí)間信號(hào)Tref;(2)所述主控電路24根據(jù)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)、關(guān)斷時(shí)間信號(hào)和參考時(shí)間信號(hào)來對應(yīng)控制所述第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3與第四開關(guān)K4的通/斷,包括:當(dāng)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton先變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),所述變換器工作于buck模式(模式1),則控制斷開所述第一開關(guān)K1并導(dǎo)通所述第二開關(guān)K2;當(dāng)所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),所述變換器工作于boost模式(模式4),則控制斷開所述第四開關(guān)K4并導(dǎo)通所述第三開關(guān)K3;當(dāng)所述參考時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),所述變換器工作于buck-boost模式(模式2或模式3),之后,所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)或者所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),則控制斷開所述第一開關(guān)K1并導(dǎo)通所述第二開關(guān)K2;(3)所述主控電路24根據(jù)所述變換器的當(dāng)前工作模式控制所述第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3以及第四開關(guān)K4的通/斷,包括:當(dāng)所述變換器工作于buck模式,且檢測到所述電感電流減少到預(yù)定的谷值時(shí),則斷開所述第二開關(guān)K2并導(dǎo)通所述第一開關(guān)K1;當(dāng)所述變換器工作于boost模式,且檢測到所述電感電流上升到預(yù)定的峰值時(shí),則斷開所述第三開關(guān)K3并導(dǎo)通所述第四開關(guān)K4;當(dāng)所述變換器工作于buck-boost模式,且檢測到所述電感電流減少到預(yù)定的谷值時(shí),斷開所述第二開關(guān)K2并導(dǎo)通所述第一開關(guān)K1,同時(shí)斷開所述第四開關(guān)K4并導(dǎo)通所述第三開關(guān)K3;檢測到所述電感電流上升到預(yù)定的峰值,斷開所述第三開關(guān)K3并導(dǎo)通所述第四開關(guān)K4。(4)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3)以調(diào)整所述穩(wěn)定輸出電壓。結(jié)合圖4所顯示的四開關(guān)buck-boost變換器10的電路拓?fù)洌üぷ髀窂剑﹫D,總的來說,當(dāng)四開關(guān)buck-boost變換器10工作在buck模式(模式1)下,開關(guān)流程是K1K4→K2K4→K1K4→K2K4→…(即T1→T2)。當(dāng)四開關(guān)buck-boost變換器10工作在boost模式(模式4)下,開關(guān)流程是K1K4→K1K3→K1K4→K1K3→…(即T1→T3);當(dāng)四開關(guān)buck-boost變換器10工作在buck-boost模式(模式2或模式3)下,開關(guān)流程是K1K4→K2K4→K1K3→K1K4→K2K4→K1K3→…(即T1→T2→T3)。工作模式的邏輯關(guān)系如下表1所示:表1圖5~圖8顯示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所述buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23以及主控電路24的功能的可選的電路結(jié)構(gòu)。如圖5所示,所述buck模式檢測電路21包括比較器211和充放電電路212,具體地,所述充放電電路212包括充電電容C1,其容值為C,其充電電流由一壓控電流源提供,所述壓控電流源產(chǎn)生一與輸入電壓Vin成比例關(guān)系的電流信號(hào);該充放電電路通過開關(guān)管Q1來控制充電電容C1的放電動(dòng)作,所述開關(guān)管Q1的開關(guān)狀態(tài)由一Boost控制信號(hào)和一計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)經(jīng)或邏輯運(yùn)算后的信號(hào)控制。比較器211的反向輸入端接收所述穩(wěn)定輸出電壓Vo,正向輸入端接收充電電容C1的兩端電壓,輸出端輸出Buck控制信號(hào),所述Buck控制信號(hào)經(jīng)單脈沖發(fā)生電路處理后產(chǎn)生所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton。所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton傳輸?shù)剿鲋骺仉娐?4。需要說明的是,當(dāng)所述充電電容C1的兩端電壓達(dá)到所述輸出電壓時(shí),即所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,其中,Vin為所述輸入電壓,Vin×K為與輸入電壓Vin成比例關(guān)系的電流信號(hào)(K為預(yù)設(shè)的比率),Vo為所述穩(wěn)定輸出電壓,Ton為所述第一開關(guān)K1的導(dǎo)通時(shí)間。如圖6所示,所述boost模式檢測電路22包括比較器221和充放電電路222,具體地,所述充放電電路222包括充電電容C2,其容值與充電電容C1相同,均為C,其充電電流由一壓控電流源提供,所述壓控電流源產(chǎn)生一與輸出電壓 Vo成比例關(guān)系的電流信號(hào);該充放電電路通過開關(guān)管Q2來控制充電電容C2的放電動(dòng)作,所述開關(guān)管Q2的開關(guān)狀態(tài)由所述Buck控制信號(hào)和計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)經(jīng)或邏輯運(yùn)算后的信號(hào)控制。比較器221的反向輸入端接收所述輸出電壓Vin,正向輸入端接收充電電容C2的兩端電壓,輸出端輸出Boost控制信號(hào),所述Boost控制信號(hào)經(jīng)單脈沖發(fā)生電路處理后產(chǎn)生所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff。所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff傳輸?shù)剿鲋骺仉娐?4。需要說明的是,當(dāng)所述充電電容C2的兩端電壓達(dá)到所述輸入電壓時(shí),即所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,其中,Vin為所述輸入電壓,Vo為所述穩(wěn)定輸出電壓,Vo×K為與所述穩(wěn)定輸出電壓Vo成比例關(guān)系的電流信號(hào),Toff為所述第三開關(guān)K3的關(guān)斷時(shí)間。如圖7所示,所述buck-boost模式檢測電路23包括比較器231和充放電電路232,具體地,所述充放電電路232包括充電電容C3,其容值與充電電容C1相同,均為C,其充電電流由參考電流信號(hào)Iref提供,該充放電電路通過開關(guān)管Q3來控制充電電容C3的放電動(dòng)作,其中,Buck控制信號(hào)和Buck-Boost控制信號(hào)的非信號(hào)經(jīng)與邏輯運(yùn)算后的信號(hào)、Boost控制信號(hào)和Buck-Boost控制信號(hào)的非信號(hào)經(jīng)與邏輯運(yùn)算后的信號(hào)以及計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào),三個(gè)信號(hào)經(jīng)或邏輯運(yùn)算后的信號(hào)控制所述開關(guān)管Q3的開關(guān)狀態(tài)。比較器231的反向輸入端接收所述參考電壓信號(hào)Vref,正向輸入端接收充電電容C3的兩端電壓,輸出端輸出Buck-Boost控制信號(hào),所述Buck-Boost控制信號(hào)作為所述參考時(shí)間信號(hào)Tref。所述參考時(shí)間信號(hào)Tref傳輸?shù)剿鲋骺仉娐?4。需要說明的是,當(dāng)所述充電電容C3的兩端電壓達(dá)到所述參考電壓信號(hào)時(shí),即所述參考時(shí)間信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,其中,Vin為所述輸入電壓,Iref為所述參考電流信號(hào),Vref為所述參考電壓信號(hào),Tref為參考時(shí)間。另外,所述參考電流信號(hào)Iref和參考電壓信號(hào)Vref的值根據(jù)所述變換器的周期來確定,其使得所述參考時(shí)間的時(shí)間值小于所述變換器的周期,優(yōu)選地,可為周期的80%,也可根據(jù)實(shí)際需要合理選值。上述三個(gè)模式檢測電路中的計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)記為TimerReset,可通過一計(jì)時(shí)復(fù)位器產(chǎn)生,在所述變換器的第一開關(guān)和第四開關(guān)均導(dǎo)通的時(shí)刻,其產(chǎn)生所述 計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)。如圖8所示,所述主控電路24包括邏輯信號(hào)生成電路241、第一驅(qū)動(dòng)電路242和第二驅(qū)動(dòng)電路243,所述邏輯信號(hào)生成電路241的輸入端連接所述buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23的輸出端,以對應(yīng)接收導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton、關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff、參考時(shí)間信號(hào)Tref;所述邏輯信號(hào)生成電路241的輸入端還接收谷值檢測信號(hào)Valley和峰值檢測信號(hào)Peak,谷值檢測信號(hào)Valley和峰值檢測信號(hào)Peak具體產(chǎn)生過程為:所述穩(wěn)定輸出電壓的電壓反饋信號(hào)經(jīng)過補(bǔ)償處理后產(chǎn)生一電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc,然后,Valley信號(hào)由第一比較器生成,該第一比較器的正向輸入端接收所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc,反向輸入端接收所述電感的電流值IL,輸出端產(chǎn)生所述Valley信號(hào)傳輸至所述邏輯信號(hào)生成電路241的輸入端;同樣,Peak信號(hào)由第二比較器生成,該第二比較器的反向輸入端接收所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc,正向輸入端接收所述電感的電流值IL,該第二比較器的輸出端輸出所述Peak信號(hào)傳輸至所述邏輯信號(hào)生成電路241的輸入端。所述邏輯信號(hào)生成電路241根據(jù)接收的信號(hào),生成第一脈沖調(diào)制信號(hào)PWM1和第二脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2并對應(yīng)發(fā)送給所述第一驅(qū)動(dòng)電路242和第二驅(qū)動(dòng)電路243。所述第一驅(qū)動(dòng)電路242接收所述PWM1信號(hào)以控制第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2的通/斷,所述第二驅(qū)動(dòng)電路243接收所述PWM2信號(hào)以控制第三開關(guān)K3和第四開關(guān)K4的通/斷。例如,在本實(shí)施例中,當(dāng)所述PWM1為高電平時(shí),第一開關(guān)K1導(dǎo)通,第二開關(guān)K2斷開;當(dāng)所述PWM1為低電平時(shí),第一開關(guān)K1斷開,第二開關(guān)K2導(dǎo)通。當(dāng)所述PWM2為低電平時(shí),第四開關(guān)K4導(dǎo)通,第三開關(guān)K3斷開;當(dāng)所述PWM2為高電平時(shí),第四開關(guān)K4斷開,第三開關(guān)K3導(dǎo)通。下面,結(jié)合圖9~12,詳細(xì)描述如何利用圖5~圖8所示的本發(fā)明實(shí)施例的控制電路20控制四開關(guān)buck-boost變換器在buck模式、boost模式、buck-boost模式下的工作過程之間,從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)模式的無縫切換。Buck模式(模式1):參考圖5、圖8以及圖9,在t1時(shí)刻,所述第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4均導(dǎo)通,這時(shí),所述buck模式檢測電路21、boost模式檢測電路22、buck-boost模式檢測電路23的計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)復(fù)位開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3,之后,三個(gè)模式檢測電路會(huì)同時(shí)充電,直至t2時(shí)刻,充電電容C1的兩端電壓到達(dá)Vo時(shí),Buck信號(hào)先翻轉(zhuǎn)為高電平,隨之導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton為高電平,所述變換器工作于buck模式,公式中Ton表示充電電容C1的充電時(shí)間,也即是第一開關(guān)K1的導(dǎo)通時(shí)間。需要補(bǔ)充說明的是,當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton翻轉(zhuǎn)為高電平時(shí),所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff和所述參考時(shí)間信號(hào)Tref被置位為低電平。所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton為高電平時(shí),則控制PWM1信號(hào)為低電平并傳輸給所述第一驅(qū)動(dòng)電路242,從而控制K1斷開,K2導(dǎo)通。這時(shí),所述四開關(guān)buck-boost變換器的電感L通過K2和K4續(xù)流,在t2時(shí)刻到t3時(shí)刻之間,電感電流持續(xù)下降,直至t3時(shí)刻,電感電流下降到預(yù)定的谷值時(shí),所述第一比較器輸出的Valley信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,這里所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc作為所述預(yù)定的谷值,所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到valley信號(hào)為高電平時(shí),則控制PWM1信號(hào)為高電平并傳輸給所述第一驅(qū)動(dòng)電路242,從而控制第一開關(guān)K1導(dǎo)通,第二開關(guān)K2關(guān)斷。這樣,四開關(guān)buck-boost變換器恢復(fù)到K1和K4同時(shí)導(dǎo)通的狀態(tài),一個(gè)工作周期完成。同時(shí),計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)TimerReset復(fù)位三個(gè)模式檢測電路,以重新判定四開關(guān)buck-boost變換器的工作模式。Boost模式(模式4):參考圖6、圖8以及圖10,在t1時(shí)刻,所述第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4均導(dǎo)通。同上理,三個(gè)模式檢測電路會(huì)同時(shí)充電,直至t2時(shí)刻,充電電容C1的兩端電壓到達(dá)Vin時(shí),Boost信號(hào)先翻轉(zhuǎn)為高電平,隨之,關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff為高電平,所述變換器工作于boost模式,公式中Toff表示充電電容C2的充電時(shí)間,也即是第三開關(guān)K3的關(guān)斷時(shí)間。同理,當(dāng)關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff翻轉(zhuǎn)為高電平時(shí),所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)Ton和所述參考時(shí)間信號(hào)Tref被置位為低電平。所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff為高電平時(shí),控制 所述PWM2信號(hào)為高電平并傳輸給所述第二驅(qū)動(dòng)電路243,從而控制K3導(dǎo)通,K4斷開。這時(shí),輸入電源對四開關(guān)buck-boost變換器的電感L充電,電感電流持續(xù)上升,直至到t3時(shí)刻,電感電流上升到預(yù)定的峰值,第二比較器輸出的Peak信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,這里所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc作為預(yù)定的峰值,所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到Peak信號(hào)為高電平時(shí),則控制所述PWM2信號(hào)為低電平并傳輸給向所述第二驅(qū)動(dòng)電路243,從而控制K3斷開,k4導(dǎo)通,這時(shí),四開關(guān)buck-boost變換器的功率級(jí)電路恢復(fù)到K1和K4同時(shí)導(dǎo)通的狀態(tài),一個(gè)工作周期完成。同時(shí),計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)TimerReset復(fù)位三個(gè)模式檢測電路,以重新判定四開關(guān)buck-boost變換器的工作模式。Buck-boost模式(模式2):參考圖7、圖8以及圖11,當(dāng)Vin與Vo接近時(shí)(在本實(shí)施例中,滿足Vin×Ka<Vo<Vin或Vin<Vo<Vin×Kb,Ka<1<Kb),buck-boost模式檢測電路的buck-boost信號(hào)先翻轉(zhuǎn)為高電平,此時(shí)電路工作于buck-boost模式,當(dāng)滿足Vin×Ka<Vo<Vin時(shí),其工作于模式2,其一個(gè)工作周期包括三個(gè)工作階段:a、在t1時(shí)刻,所述第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4均導(dǎo)通。在此階段過程中,輸入電源給電感和負(fù)載供電,電感電流持續(xù)上升。同上理,三個(gè)模式檢測電路會(huì)同時(shí)充電,這時(shí)充電電容C3的兩端電壓到達(dá)Vref時(shí),Buck-Boost信號(hào)先翻轉(zhuǎn)為高電平,之后,buck模式檢測電路21和boost模式檢測電路22繼續(xù)工作,直至到t2時(shí)刻,buck模式檢測電路21的Ton時(shí)間到達(dá),buck信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,即Ton為高電平,boost信號(hào)被置位為低。所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到導(dǎo)Tref、Ton信號(hào)為高電平,則控制所述PWM1信號(hào)為低電平并傳輸給第一驅(qū)動(dòng)電路242,從而控制K1斷開,K2導(dǎo)通,第一階段工作結(jié)束。b、在t2時(shí)刻,K2、K4導(dǎo)通,四開關(guān)buck-boost變換器的電感L電流經(jīng)由K2、K4續(xù)流,電感電流持續(xù)減小;直至電感電流減小到預(yù)定的谷值時(shí),所述valley信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,同理,所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc作為預(yù)定的谷值,所述邏輯信 號(hào)生成電路241接收到valley信號(hào)為高電平時(shí),則控制所述PWM1為高電平并傳輸給所述第一驅(qū)動(dòng)電路242,從而控制K1導(dǎo)通,K2斷開;并同時(shí)(在接收Tref信號(hào)為高電平情況下)控制所述PWM2為高電平并傳輸給所述第二驅(qū)動(dòng)電路243,從而控制K3導(dǎo)通,K4斷開。此時(shí),第二階段工作結(jié)束,這時(shí)有K2、K4斷開,K1、K3閉合。c、在t3時(shí)刻之后,輸入電源經(jīng)由K1、K3對電感L充電,電感L電流持續(xù)上升,當(dāng)檢測到電感電流到達(dá)預(yù)定的峰值時(shí),Peak信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,同理,所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc作為預(yù)定的峰值,所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到Peak信號(hào)為高電平時(shí),則控制PWM2信號(hào)為低電平并傳輸給所述第二驅(qū)動(dòng)電路243,從而控制K3斷開、K4導(dǎo)通,第三階段工作結(jié)束。所述四開關(guān)buck-boos變換器恢復(fù)到K1、K4同時(shí)導(dǎo)通的狀態(tài),一個(gè)工作周期完成。同時(shí),計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)TimerReset復(fù)位三個(gè)模式檢測電路,以重新判定四開關(guān)buck-boost變換器的工作模式。Buck-boost模式(模式3):參考圖7、圖8以及圖12,當(dāng)Vin與Vo接近時(shí),buck-boost模式檢測電路的Buck-Boost信號(hào)先翻轉(zhuǎn)為高電平,此時(shí)電路工作于buck-boost模式,當(dāng)滿足Vin<Vo<Vin×Kb時(shí),所述變換器工作于模式3,其一個(gè)工作周期也包括三個(gè)工作階段:a、在t1時(shí)刻,所述第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4均導(dǎo)通,在此階段過程中,輸入電源和電感給負(fù)載供電,電感電流下降。同上理,三個(gè)模式檢測電路會(huì)同時(shí)充電,這時(shí)充電電容C3的兩端電壓到達(dá)Vref時(shí),Buck-Boost信號(hào)先翻轉(zhuǎn)為高電平,之后,buck模式檢測電路21和boost模式檢測電路22繼續(xù)工作,直至到t2時(shí)刻,boost模式檢測電路22的Toff時(shí)間到達(dá),boost信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,即Toff為高電平,buck信號(hào)被置位為低。所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到參考時(shí)間信號(hào)Tref以及關(guān)斷時(shí)間信號(hào)Toff為高電平時(shí),則控制所述PWM1信號(hào)為低電平并傳輸給所述第一驅(qū)動(dòng)電路242,從而控制K1斷開,K2導(dǎo)通,第一 階段工作結(jié)束。b、在t2時(shí)刻,K2、K4導(dǎo)通,四開關(guān)buck-boost變換器的電感L電流經(jīng)由K2、K4續(xù)流,電感電流持續(xù)減小;直至電感電流減小到預(yù)定的谷值時(shí),所述valley信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,同理,所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc作為預(yù)定的谷值。所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到Valley信號(hào)為高電平時(shí),則控制所述PWM1為高電平并傳輸給所述第一驅(qū)動(dòng)電路242,從而控制K1導(dǎo)通,K2斷開;并同時(shí)(在接收Tref信號(hào)為高電平情況下)控制所述PWM2為高電平并傳輸給所述第二驅(qū)動(dòng)電路243,從而控制K3導(dǎo)通,K4斷開。此時(shí),第二階段工作結(jié)束,這時(shí)有K2、K4斷開,K1、K3閉合。c、在t3時(shí)刻之后,輸入電源經(jīng)由K1、K3對電感L充電,電感L電流持續(xù)上升,當(dāng)檢測到電感電流到達(dá)預(yù)定的峰值時(shí),Peak信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平,同理,所述電壓補(bǔ)償信號(hào)Vc作為預(yù)定的峰值,所述邏輯信號(hào)生成電路241接收到Peak信號(hào)為高電平時(shí),則控制PWM2信號(hào)為低電平并傳輸給所述第二驅(qū)動(dòng)電路243,從而控制K3斷開、K4導(dǎo)通,第三階段工作結(jié)束。所述四開關(guān)buck-boos變換器恢復(fù)到K1、K4同時(shí)導(dǎo)通的狀態(tài),一個(gè)工作周期完成。同時(shí),計(jì)時(shí)復(fù)位信號(hào)TimerReset復(fù)位三個(gè)模式檢測電路,以重新判定四開關(guān)buck-boost變換器的工作模式。從上述圖11和圖12闡述的工作過程可以看出,無論在模式2和模式3工作下,其開關(guān)切換順序均為K1K4→K2K4→K1K3,這種切換順序可提高電源的利用率,工作效率高。下面結(jié)合圖13~16,詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例提供的一種四開關(guān)buck-boost變換器的控制方法,其用于控制如圖1所示的四開關(guān)buck-boost變換器以產(chǎn)生穩(wěn)定輸出電壓,其包括以下步驟:S11:在所述第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4導(dǎo)通,所述第二開關(guān)K2與第三開關(guān)K3斷開時(shí)刻,開始進(jìn)行工作模式的檢測;S12:根據(jù)所述變換器的輸入電壓和穩(wěn)定輸出電壓產(chǎn)生一導(dǎo)通時(shí)間信號(hào);同時(shí),根據(jù)所述變換器的輸入電壓和穩(wěn)定輸出電壓產(chǎn)生一關(guān)斷時(shí)間信號(hào);同時(shí),根據(jù)參考電流信號(hào)和參考電壓信號(hào)產(chǎn)生一參考時(shí)間信號(hào);S13:當(dāng)所述導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),四開關(guān)buck-boost變換器工作于buck模式;當(dāng)所述關(guān)斷時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),四開關(guān)buck-boost變換器工作于boost模式;當(dāng)所述參考時(shí)間信號(hào)先變?yōu)橛行顟B(tài)(例如,翻轉(zhuǎn)為高電平)時(shí),四開關(guān)buck-boost變換器工作于buck-boost模式;S14:所述變換器工作于buck模式、boost模式或buck-boost模式,并完成一個(gè)周期,直至再次所述第一開關(guān)K1、第四開關(guān)K4導(dǎo)通,返回步驟S11;以下參考圖14、圖15、圖16分別闡述所述變換器工作于buck模式、boost模式或buck-boost模式中一個(gè)工作周期的工作流程:其中,參考圖14,當(dāng)所述四開關(guān)buck-boost變換器進(jìn)入buck模式時(shí),其包括以下步驟:S141:buck模式檢測電路檢測是否達(dá)到Vo,若是,則繼續(xù)步驟S142,否則繼續(xù)等待;其中,Vin為所述輸入電壓,Vin×K為與輸入電壓Vin成比例關(guān)系的電流信號(hào)(K為預(yù)設(shè)的比率),Vo為所述穩(wěn)定輸出電壓,Ton為所述第一開關(guān)K1的導(dǎo)通時(shí)間。S142:斷開所述第一開關(guān)K1并導(dǎo)通所述第二開關(guān)K2;S143:判斷所述四開關(guān)buck-boost變換器的電感L電流是否減少到預(yù)定的谷值,若是,則繼續(xù)步驟S144;否則繼續(xù)等待。S144:斷開所述第二開關(guān)K2并導(dǎo)通第一開關(guān)K1,此時(shí)第一開關(guān)K1和第四開關(guān)K4均導(dǎo)通,返回步驟S11。參考圖15,當(dāng)所述四開關(guān)buck-boost變換器進(jìn)入boost模式時(shí),其包括以下 步驟:S151:boost模式檢測電路檢測是否達(dá)到Vin,若是,則繼續(xù)步驟S152,否則繼續(xù)等待;其中,Vin為所述輸入電壓,Vo為所述穩(wěn)定輸出電壓,Vo×K為與所述穩(wěn)定輸出電壓Vo成比例關(guān)系的電流信號(hào),Toff為所述第三開關(guān)K3的關(guān)斷時(shí)間。S152:斷開所述第四開關(guān)K4并導(dǎo)通所述第三開關(guān)K3;S153:判斷所述四開關(guān)buck-boost變換器的電感L電流是否上升到預(yù)定的峰值,若是,則繼續(xù)步驟S154;否則繼續(xù)等待。S154:斷開所述第三開關(guān)K3并導(dǎo)通第四開關(guān)K4,此時(shí)第一開關(guān)K1和第四開關(guān)K4均導(dǎo)通,返回步驟S11。參考圖16,當(dāng)所述四開關(guān)buck-boost變換器進(jìn)入buck-boost模式時(shí),其包括以下步驟:S161:buck-boost模式檢測電路檢測是否達(dá)到Vref,若是,則繼續(xù)步驟S162或步驟S163,否則繼續(xù)等待;其中,Iref為所述參考電流信號(hào),Vref為所述參考電壓信號(hào),Tref為參考時(shí)間。另外,所述參考電流信號(hào)Iref和參考電壓信號(hào)Vref的值根據(jù)所述變換器的周期來確定,其使得所述參考時(shí)間的時(shí)間值小于所述變換器的周期,優(yōu)選地,可為周期的80%,也可根據(jù)實(shí)際需要合理選值;S162:buck模式檢測電路檢測是否達(dá)到Vo,若是,則繼續(xù)步驟S164,否則繼續(xù)等待;S163:boost模式檢測電路檢測是否達(dá)到Vin,若是,則繼續(xù)步驟S164,否則繼續(xù)等待;S164:斷開所述第一開關(guān)K1并導(dǎo)通所述第二開關(guān)K2;S165:判斷所述四開關(guān)buck-boost變換器的電感L電流是否減少到預(yù)定的谷值,若是,則繼續(xù)步驟S166,否則繼續(xù)等待;S166:斷開所述第二開關(guān)K2并導(dǎo)通所述第一開關(guān)K1,且同時(shí)斷開所述第四開關(guān)K4并導(dǎo)通第三開關(guān)K3;S167:判斷所述四開關(guān)buck-boost變換器的電感L電流是否上升到預(yù)定的峰值,若是,則繼續(xù)步驟S168;否則繼續(xù)等待。S168:斷開所述第三開關(guān)K3并導(dǎo)通第四開關(guān)K4,此時(shí)第一開關(guān)K1和第四開關(guān)K4均導(dǎo)通,返回步驟S11。綜上所述,本發(fā)明公開的四開關(guān)buck-boost變換器的控制方法及控制電路控制四開關(guān)buck-boost變換器在第一開關(guān)與第四開關(guān)導(dǎo)通,且第二開關(guān)與第三開關(guān)斷開的狀態(tài)下,通過三個(gè)模式檢測電路來確定變換器的工作模式,從而能夠有效實(shí)現(xiàn)控制buck模式、boost模式、buck-boost模式之間的無縫切換,并由此實(shí)現(xiàn)帶來減少電感電流波動(dòng)大、減少控制電路器件多、降低成本、控制過程簡單以及效率高等有益效果。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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