本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)電路的控制方法、控制電路及開關(guān)電路。

背景技術(shù)：

四開關(guān)管Buck-Boost升降壓電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。該電路包含Q1、Q2、Q3、Q4四個(gè)功率開關(guān)管、儲(chǔ)能電感L、以及輸入端電容Cin，輸出端電容Co。開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2串聯(lián)，開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2的公共端為第一節(jié)點(diǎn)SW1，開關(guān)管Q1連接到輸入端，開關(guān)管Q2連接到地，輸入端通過電容Cin連接到地，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4串聯(lián)，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4的公共端為第二節(jié)點(diǎn)SW2，開關(guān)管Q3連接到輸出端，開關(guān)管Q4連接到地，輸出端通過電容Co連接到地，電感L連接于第一節(jié)點(diǎn)SW1和第二節(jié)點(diǎn)SW2之間。

當(dāng)輸入電壓V_IN比輸出電壓V_O大一定值時(shí)，此電路工作在Buck降壓模式，開關(guān)管Q1、Q2工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)管Q3管常導(dǎo)通，開關(guān)管Q4管常關(guān)閉；當(dāng)輸入電壓V_IN比輸出電壓V_O小一定值時(shí)，此電路工作在Boost升壓模式，開關(guān)管Q3，開關(guān)管Q4工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)管Q1管常導(dǎo)通，開關(guān)管Q2管常關(guān)閉；當(dāng)V_IN與V_O接近時(shí)，此電路工作在Buck-Boost升降壓模式，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4均處于高頻開關(guān)狀態(tài)。

不同的控制策略針對三種工作模式(Buck、Boost、Buck-Boost)的切換條件和控制方法不同，工作于Buck-Boost升降壓模式的工作條件也不同。由于Buck、Boost這兩種工作模式的效率較高，因此希望Buck-Boost升降壓模式的工作區(qū)間越窄越好。

一種現(xiàn)有的控制方法為控制電路采樣輸入電壓V_IN和輸出電壓V_O，根據(jù)V_IN和V_O的電壓區(qū)分三種工作模式：

V_O≤V_IN-Vth1時(shí)，電路工作在Buck降壓模式；

V_O≥V_IN+Vth2時(shí)，電路工作在Boost升壓模式；

V_IN-Vth1<V_O<V_IN+Vth2，電路工作在Buck-Boost升降壓模式；

其中，Vth1和Vth2為電壓閾值。

該控制方法根據(jù)輸入輸出電壓的大小關(guān)系區(qū)別三種工作模式。為了使輸出電壓穩(wěn)定，通常需要設(shè)置較寬的Buck-Boost升降壓模式的工作區(qū)間，降低了系統(tǒng)的平均效率。

另一種現(xiàn)有的控制方法如圖2(a)所示，控制電路通過采樣電阻R01、R02采樣輸出電壓V_O，得到的采樣電壓FB通過運(yùn)算放大器U00與內(nèi)部基準(zhǔn)信號(hào)Vref比較，輸出補(bǔ)償信號(hào)Vc，補(bǔ)償信號(hào)Vc與時(shí)鐘電路U01產(chǎn)生的兩個(gè)載波信號(hào)輸入到比較電路U02的輸入端，比較電路U02產(chǎn)生4個(gè)管子的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM。時(shí)鐘電路U01產(chǎn)生的兩個(gè)載波信號(hào)如圖2(b)所示，為鋸齒波信號(hào)，當(dāng)補(bǔ)償信號(hào)Vc落在區(qū)域1(灰色部分)時(shí)，開關(guān)管Q1、Q4導(dǎo)通；當(dāng)補(bǔ)償信號(hào)Vc落在區(qū)域2(白色部分)時(shí)，開關(guān)管Q1、Q3導(dǎo)通；當(dāng)補(bǔ)償信號(hào)Vc落在區(qū)域3(斜線部分)時(shí)，開關(guān)管Q2、Q3導(dǎo)通。即

Vc≥Vc1時(shí)，電路工作在Boost升壓模式；

Vc≤Vc2時(shí)，電路工作在Buck降壓模式；

Vc2<Vc<Vc1時(shí)，電路工作在Buck-Boost升降壓模式。

該控制方法需要采用電壓模式控制，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差。原因是電壓信號(hào)的變化相對于電流信號(hào)存在一定的滯后，設(shè)計(jì)控制環(huán)路時(shí)需要通過降低系統(tǒng)帶寬來使得系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作，這樣的代價(jià)是降低系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種四開關(guān)管電路的控制方法、控制電路及開關(guān)電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)平均效率低、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)差的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種開關(guān)電路的控制方法，包括：第一開 關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管及電感，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管串聯(lián)，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端為第一節(jié)點(diǎn)，所述第一開關(guān)管連接到輸入端，所述第二開關(guān)管連接到地，所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管串聯(lián)，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的公共端為第二節(jié)點(diǎn)，所述第三開關(guān)管連接到輸出端，所述第四開關(guān)管連接到地，所述電感連接于第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間，其特征在于，所述控制方法包括：

在開關(guān)周期開始時(shí)，所述第一開關(guān)管和所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，經(jīng)過第一導(dǎo)通時(shí)間，比較電感電流和指令電流的大??；

當(dāng)所述電感電流小于所述指令電流，則所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷，直到電感電流大于等于指令電流，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期；

當(dāng)所述電感電流大于等于所述指令電流，則所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，直到電感電流小于等于指令電流，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期。

作為可選，所述指令電流由輸出反饋信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過誤差放大后得到。

作為可選，所述輸出反饋信號(hào)包括：輸出電壓反饋信號(hào)、輸出電流反饋信號(hào)和輸出功率反饋信號(hào)。

作為可選，所述第一導(dǎo)通時(shí)間與第一比值和第二比值中較小的值成正比；第一比值為輸出電壓和輸入電壓的比值，第二比值為輸入電壓和輸出電壓的比值。

本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種開關(guān)電路的控制電路，所述開關(guān)電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管及電感，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管串聯(lián)，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的公共端為第一節(jié) 點(diǎn)，所述第一開關(guān)管連接到輸入端，所述第二開關(guān)管連接到地，所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管串聯(lián)，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的公共端為第二節(jié)點(diǎn)，所述第三開關(guān)管連接到輸出端，所述第四開關(guān)管連接到地，所述電感連接于第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間，其特征在于，所述控制電路包括：

第一比較電路和邏輯電路；

電感電流信號(hào)和指令電流信號(hào)連接到第一比較電路的輸入端；第一比較電路的輸出信號(hào)連接到邏輯電路的輸入端；

在開關(guān)周期開始時(shí)，邏輯電路控制所述第一開關(guān)管和所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，經(jīng)過第一導(dǎo)通時(shí)間，第一比較電路比較電感電流和指令電流的大?。?/p>

當(dāng)所述電感電流小于所述指令電流，則邏輯電路控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷，直到第一比較電路檢測到電感電流大于等于指令電流，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期；

當(dāng)所述電感電流大于等于所述指令電流，則邏輯電路控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，直到第一比較電路檢測到電感電流小于等于指令電流，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期。

作為可選，所述控制電路還包括：第一運(yùn)放，誤差放大輸出反饋信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)，得到所述指令電流。

作為可選，所述控制電路還包括：第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路，產(chǎn)生第一導(dǎo)通時(shí)間，所述第一導(dǎo)通時(shí)間與第一比值和第二比值中小的值成正比；第一比值為輸出電壓和輸入電壓的比值，第二比值為輸入電壓和輸出電壓的比值。

作為可選，所述第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路包括：第二比較電路，比較輸入電壓和輸出電壓，輸出第一比較電壓和第二比較電壓，較高的電壓為第一比較 電壓，較低的電壓為第二比較電壓；第一除法比例電路，將第二比較電壓除以第一比較電壓，經(jīng)過比例調(diào)節(jié)后，得到所述第一導(dǎo)通時(shí)間。

作為可選，所述第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路包括：第二除法比例電路，將輸入電壓除以輸出電壓，經(jīng)過比例調(diào)節(jié)后，得到第一時(shí)間，將輸出電壓除以輸入電壓，經(jīng)過比例調(diào)節(jié)后，得到第二時(shí)間；第三比較電路，比較所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間，輸出為所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間中較短的時(shí)間，作為所述第一導(dǎo)通時(shí)間。

本發(fā)明的又一技術(shù)解決方案是，提供一種開關(guān)電路。

采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：升降壓模式工作區(qū)間窄，系統(tǒng)在較寬的輸入輸出電壓范圍內(nèi)具有高轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明采用電流模式控制，相比電壓模式控制而言，具有更好的動(dòng)態(tài)性能，包括輸入電壓階躍響應(yīng)和輸出負(fù)載階躍響應(yīng)。本發(fā)明采用逐周期電流控制，可以限定每個(gè)開關(guān)周期的電流大小，防止電流過大而損壞，因而具有更高的可靠性。當(dāng)輸入電壓V_IN與輸出電壓V_o的大小關(guān)系不同時(shí)，電路可自然切換到不同的工作模式，保證電路正常工作，滿足系統(tǒng)需求。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的四開關(guān)管Buck-Boost升降壓電路；

圖2(a)為現(xiàn)有技術(shù)的一種四開關(guān)管Buck-Boost升降壓電路的控制電路框圖；

圖2(b)為現(xiàn)有技術(shù)的一種四開關(guān)管Buck-Boost升降壓電路的控制電路中的補(bǔ)償信號(hào)和載波信號(hào)；

圖3為本發(fā)明四開關(guān)管控制方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明在Buck降壓模式下的穩(wěn)態(tài)波形；

圖5為本發(fā)明在Boost升壓模式下的穩(wěn)態(tài)波形；

圖6為本發(fā)明在Buck-Boost升降壓模式下的穩(wěn)態(tài)波形；

圖7為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖8為第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖9為第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路的另一電路結(jié)構(gòu)圖；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用較為簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

參考圖3所示，示意了本發(fā)明的四開關(guān)管控制方法的流程圖。所述控制方法基于圖1的四開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖1中的開關(guān)管Q1為第一開關(guān)管，開關(guān)管Q2為第二開關(guān)管，開關(guān)管Q3為第三開關(guān)管，開關(guān)管Q4為第四開關(guān)管。開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2串聯(lián)，開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2的公共端為第一節(jié)點(diǎn)SW1，開關(guān)管Q1連接到輸入端，開關(guān)管Q2連接到地，輸入端通過電容Cin連接到地，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4串聯(lián)，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4的公共端為第二節(jié)點(diǎn)SW2，開關(guān)管Q3連接到輸出端，開關(guān)管Q4連接到地，輸出端通過電容Co連接到地，電感L連接于第一節(jié)點(diǎn)SW1和第二節(jié)點(diǎn)SW2之間。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下步驟的控制方法：

步驟S001：在開關(guān)周期開始時(shí)，第一開關(guān)管和第三開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管和第四開關(guān)管關(guān)斷。

步驟S002：判斷是否到第一導(dǎo)通時(shí)間，如果沒有到第一導(dǎo)通時(shí)間則繼續(xù) 保持第一開關(guān)管和第三開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管和第四開關(guān)管關(guān)斷。

步驟S003：當(dāng)?shù)竭_(dá)第一導(dǎo)通時(shí)間，則比較電感電流和指令電流的大小。

步驟S004：在步驟S003之后，如果電感電流小于指令電流，則第一開關(guān)管和第四開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管和第三開關(guān)管關(guān)斷。

步驟S005：判斷電感電流和指令電流的大小，當(dāng)電感電流大于等于指令電流，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期，即回到步驟S001，第一開關(guān)管和第三開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管和第四開關(guān)管關(guān)斷。

步驟S006：在步驟S003之后，如果電感電流大于等于指令電流，則第一開關(guān)管和第四開關(guān)管關(guān)斷，第二開關(guān)管和第三開關(guān)管導(dǎo)通。

步驟S007：判斷電感電流和指令電流的大小，當(dāng)電感電流小于指令電流，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期，即回到步驟S001，第一開關(guān)管和第三開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管和第四開關(guān)管關(guān)斷。

上述步驟中指令電流由輸出反饋信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過誤差放大后得到。反饋信號(hào)包括：輸出電壓反饋信號(hào)、輸出電流反饋信號(hào)和輸出功率反饋信號(hào)。當(dāng)反饋信號(hào)為輸出電壓反饋信號(hào)時(shí)為輸出恒壓控制；當(dāng)反饋信號(hào)為輸出電流反饋信號(hào)時(shí)為輸出恒流控制；當(dāng)反饋信號(hào)為輸出功率反饋信號(hào)時(shí)為輸出恒功率控制。

以輸出恒壓控制為例，說明該控制方法在各種輸入輸出電壓條件下的工作情況。

為了方便描述，定義UU狀態(tài)為第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，第二、四開關(guān)管關(guān)斷；DU狀態(tài)為第二、三開關(guān)管導(dǎo)通，第一、四開關(guān)管關(guān)斷；UD狀態(tài)為第二、三開關(guān)管關(guān)斷，第一、四開關(guān)管導(dǎo)通。

參考圖4所示，當(dāng)輸入電壓V_IN大于輸出電壓V_O，且未超過Buck最大占空比限制時(shí)，電路工作于Buck降壓模式。在Buck降壓模式下，第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平高低切換，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平常為高。第一開關(guān)管Q1與第二 開關(guān)管Q2互補(bǔ)開關(guān)，第三開關(guān)管Q3常導(dǎo)通，第四開關(guān)管Q4常關(guān)斷。在Buck模式下，在UU與DU兩個(gè)狀態(tài)來回切換。如圖4所示，t＝0時(shí)刻，處于UU狀態(tài)，此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為高，SW2的電平為高，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，第四開關(guān)管Q4關(guān)斷。電感電流iL線性上升。當(dāng)?shù)竭_(dá)第一導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，電感電流iL大于指令電流ic。因此，進(jìn)入DU狀態(tài)。此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為低，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平為高，第一開關(guān)管Q1關(guān)斷，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，第四開關(guān)管Q4關(guān)斷。另一方面，由于恒壓控制，指令電流ic相對保持穩(wěn)定。電感電流iL線性下降，當(dāng)電感電流iL等于指令電流ic時(shí)，進(jìn)入一下個(gè)周期，即再次進(jìn)入U(xiǎn)U狀態(tài)。

參考圖5所示，當(dāng)輸入電壓V_IN小于輸出電壓V_O，且未超過Boost最小占空比限制時(shí)，電路工作于Boost升壓模式。在Boost升壓模式下，第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平常為高，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平高低切換。對應(yīng)的，第一開關(guān)管Q1常導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2常關(guān)斷，第三開關(guān)管Q3與第四開關(guān)管Q4互補(bǔ)開關(guān)。在Boost模式下，在UU與UD兩個(gè)狀態(tài)來回切換。如圖5所示，t＝0時(shí)刻，狀態(tài)機(jī)處于UU狀態(tài)，此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為高，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平為高，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，第四開關(guān)管Q4關(guān)斷。電感電流iL線性下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)第一導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，電感電流iL小于指令電流ic。因此，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入U(xiǎn)D狀態(tài)。此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為高，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平為低，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，第三開關(guān)管Q3關(guān)斷，第四開關(guān)管Q4導(dǎo)通。另一方面，由于恒壓控制，指令電流ic相對保持穩(wěn)定。電感電流iL線性上升，當(dāng)電感電流iL等于指令電流ic時(shí)，進(jìn)入一下個(gè)周期，即再次進(jìn)入U(xiǎn)U狀態(tài)。

參考圖6所示，當(dāng)輸入電壓V_IN與輸出電壓V_O足夠接近時(shí)，電路無法單獨(dú)工作于Buck或Boost模式，此時(shí)電路工作于Buck-Boost模式。在Buck-Boost模式下，第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平高低切換，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平高低切換。對應(yīng)的，第一開關(guān)管Q1與第二開關(guān)管Q2互補(bǔ)開關(guān)，第三開關(guān)管Q3與第四 開關(guān)管Q4互補(bǔ)開關(guān)。在Buck-Boost模式下，狀態(tài)機(jī)在DD、UD與UU三個(gè)狀態(tài)來回切換。在t＝0時(shí)刻，處于UU狀態(tài)，此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為高，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平為高，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，第四開關(guān)管Q4關(guān)斷。當(dāng)?shù)竭_(dá)第一導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，電感電流iL小于指令電流ic，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入U(xiǎn)D狀態(tài)，此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為高，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平為低，第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，第三開關(guān)管Q3關(guān)斷，第四開關(guān)管Q4導(dǎo)通。當(dāng)電感電流iL等于指令電流ic時(shí)，再次進(jìn)入U(xiǎn)U狀態(tài)。需要注意的是，此時(shí)iL與ic的大小關(guān)系發(fā)生改變。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)通時(shí)間到達(dá)，UU狀態(tài)結(jié)束。當(dāng)UU狀態(tài)結(jié)束時(shí)，電感電流iL大于指令電流ic。因此，狀態(tài)機(jī)會(huì)進(jìn)入DU狀態(tài)。此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)SW1的電平為低，第二節(jié)點(diǎn)SW2的電平為高，第一開關(guān)管Q1關(guān)斷，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，第四開關(guān)管Q4關(guān)斷。當(dāng)電感電流iL等于指令電流ic時(shí)，再次進(jìn)入U(xiǎn)U狀態(tài)，進(jìn)入一下個(gè)周期。

本發(fā)明的控制方法適用于輸入電壓V_IN與輸出電壓V_O大小不同的各種情況。當(dāng)輸入電壓V_IN與輸出電壓V_O的大小關(guān)系不同時(shí)，電路可自然切換到不同的工作模式，保證電路正常工作，滿足系統(tǒng)需求。

步驟S002中的第一導(dǎo)通時(shí)間T_UU與第一比值和第二比值中較小的值成正比；其中第一比值為輸出電壓V_O和輸入電壓V_IN的比值，第二比值為輸入電壓V_IN和輸出電壓V_O的比值，即T_UU∝min(V_O/V_IN,V_IN/V_O)。在Buck降壓模式下，V_O<V_IN，則T_UU∝V_O/V_IN。由于占空比D＝T_UU/TS＝V_O/V_IN，其中TS為開關(guān)周期，因此可以保持開關(guān)周期恒定，即能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定頻。在Boost升壓模式下，V_IN<V_O，則T_UU∝V_IN/V_O，同理可以保持開關(guān)周期恒定，即能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定頻。第一導(dǎo)通時(shí)間T_UU的計(jì)算方式不僅限于上述方式，還可能有其他方式。

參考圖7所示，示意了本發(fā)明實(shí)施例一的四開關(guān)管控制電路。該控制電路包括第一比較電路U10和邏輯電路U11；電感電流信號(hào)iL和指令電流信號(hào)ic連接到第一比較電路U10的輸入端；第一比較電路U10的輸出信號(hào)OFF 連接到邏輯電路U11的輸入端；在開關(guān)周期開始時(shí)，邏輯電路U11控制所述第一開關(guān)管Q1和所述第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管Q2和所述第四開關(guān)管Q4關(guān)斷，經(jīng)過第一導(dǎo)通時(shí)間T_UU，第一比較電路U10比較電感電流iL和指令電流ic的大小；當(dāng)所述電感電流iL小于所述指令電流ic，則邏輯電路U11控制所述第一開關(guān)管Q1和所述第四開關(guān)管Q4導(dǎo)通，所述第二開關(guān)管Q2和所述第三開關(guān)管Q3關(guān)斷，直到第一比較電路U10檢測到電感電流iL大于等于指令電流ic，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期；當(dāng)所述電感電流iL大于等于所述指令電流ic，則邏輯電路U11控制所述第一開關(guān)管Q1和所述第四開關(guān)管Q4關(guān)斷，所述第二開關(guān)管Q2和所述第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，直到第一比較電路U10檢測到電感電流iL小于等于指令電流ic，則此開關(guān)周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)開關(guān)周期。

在實(shí)施例一中，第一比較電路可以采用比較器，則電感電流信號(hào)iL連接到比較器的反相輸入端；補(bǔ)償信號(hào)ic連接到比較器的正相輸入端。

在實(shí)施例一中，還包括第一運(yùn)放U12，誤差放大輸出反饋信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)，得到所述指令電流ic。反饋信號(hào)可以是電壓反饋信號(hào)、電流反饋信號(hào)、功率反饋信號(hào)，這三種反饋信號(hào)分別對應(yīng)恒壓控制、恒流控制和恒功率控制。以恒壓控制為例，即反饋信號(hào)為電壓反饋信號(hào)，輸出電壓V_O經(jīng)過分壓電阻R10和R11得到分壓電壓V_FB，輸入到第一運(yùn)放U12的反相輸入端，基準(zhǔn)電壓信號(hào)V_REF輸入到第一運(yùn)放U12的正相輸入端。

在實(shí)施例一中，第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路U13產(chǎn)生的第一導(dǎo)通時(shí)間T_UU與第一比值和第二比值中較小的值成正比；其中第一比值為輸出電壓V_O和輸入電壓V_IN的比值，第二比值為輸入電壓V_IN和輸出電壓V_O的比值，即T_UU∝min(V_O/V_IN,V_IN/V_O)。

第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路U13可以采用如圖8所示的電路，該電路包括比較電路U130和除法比例電路U131。輸入電壓V_IN和輸出電壓V_O連接到比較電路U130的兩個(gè)輸入端，比較電路U130比較兩個(gè)電壓，輸出第一比較電 壓和第二比較電壓，并連接到除法比例電路U131的輸入端，第一比較電壓為輸入的兩個(gè)電壓中電壓值較高的值，第二比較電壓為輸入的兩個(gè)電壓中電壓值較低的值。除法比例電路將第二比較電壓除以第一比較電壓并經(jīng)過一定比例，得到第一導(dǎo)通時(shí)間，作為除法比例電路U131的輸出，即第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路U13的輸出。

第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路U13還可以采用如圖9所示的電路，該電路包括除法比例電路U132和比較電路U133。輸入電壓V_IN和輸出電壓V_O連接到除法比例電路U132的兩個(gè)輸入端，除法比例電路U132將輸入電壓V_IN除以輸出電壓V_O并經(jīng)過一定比例，得到第一時(shí)間；將輸出電壓V_O除以輸入電壓V_IN并經(jīng)過一定比例，得到第二時(shí)間。第一時(shí)間和第二時(shí)間連接到比較電路U133的輸入端，比較電路U133比較第一時(shí)間和第二時(shí)間，并將第一時(shí)間和第二時(shí)間中較短的時(shí)間作為比較電路U133的輸出，即第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路U13的輸出。

第一導(dǎo)通時(shí)間產(chǎn)生電路U13的實(shí)現(xiàn)方式不僅限于上述所述方式，還可能有其他方式。

除此之外，雖然以上將實(shí)施例分開說明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來，可以在實(shí)施例之間進(jìn)行替換和整合，涉及其中一個(gè)實(shí)施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個(gè)實(shí)施例。

以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。