两模态双沿调制提升双管Buck-Boost变换器效率

"双沿调制的双管Buck-Boost变换器" 双管Buck-Boost变换器是一种电力电子变换器，它结合了Buck和Boost变换器的优点，具有输入输出电压极性相同且开关元件应力低的特点。这种变换器在通信电源、光伏发电系统和燃料电池供电系统等领域有着广泛的应用。在同步开关控制方式下，由于开关频率高，导致开关损耗较大，降低了变换器的效率。为解决这一问题，非同步开关控制方式被引入，特别是交错和双沿调制方法，它们能有效地降低损耗，提高变换器的工作效率。 双沿调制是一种控制策略，通过在开关周期的上升沿和下降沿分别控制开关管的开闭，以此优化电感电流的平均值，减少开关活动，进而提高效率。文献研究表明，交错和双沿调制在特定条件下对于效率提升的效果相近，但都可能导致开关管的高频操作，增加开关损耗。 针对这个问题，本文提出了一种两模态双沿调制的控制策略。该策略允许独立调节两个开关管S1和S2，以减少同时工作的开关管数量，从而降低开关损耗。通过详细分析变换器在不同占空比和移相条件下的工作状态，比较了四种基本的开关方式（S1、S2同时导通，同时截止，S1导通S2截止，S1截止S2导通）的性能，包括开关损耗、电感电流平均值和效率等方面。 在分析中，研究者发现两模态双沿调制能够显著降低电感的平均电流，这有助于减小磁性元件的尺寸和成本，同时也减少了开关活动，进一步提高了变换器的效率。为了验证这一理论，他们利用Saber软件建立了仿真模型，模型的结果证实了所提出的控制策略的有效性和准确性。 总结来说，双管Buck-Boost变换器的双沿调制控制技术是一种创新的解决方案，旨在解决传统同步开关方式中的效率问题。通过独立控制开关管，这种新策略在保持变换器性能的同时，显著降低了损耗，提升了变换器的工作效率，为实际应用提供了更优的选择。这一技术的深入研究和优化将进一步推动电力电子变换器的发展，特别是在追求高效、低损耗的绿色能源系统中具有重要价值。