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龙图腾网恭喜河北工业大学申请的专利级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115001275B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210804929.4，技术领域涉及：H02M3/158；该发明授权级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法是由朱思润;韩伟健;薄志强;刘青设计研发完成，并于2022-07-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法在说明书摘要公布了：本发明为一种级联Buck+Boost变换器的软开关‑最小电流轨迹控制方法，首先将调制区域分为七个工作区域，控制变换器只在第二、四、六、七工作区域内运行；然后，获取在各个工作区域内运行的变换器的电感电流有效值和输出功率，并计算标幺化电感电流有效值和输出功率；最后，软开关‑最小电流轨迹控制器根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件以及各个工作区域对应的标幺化电感电流有效值和输出功率，建立每个工作区域对应的优化模型，通过对优化模型进行求解，得到调制变量DA，DB，φ和平均电感电流参考值Iref。将电感电流最小化作为约束条件之一，无需引入复杂的三维查找表，同时使电感电流有效值最小，降低了变换器的开关损耗及导通损耗。

本发明授权级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法在权利要求书中公布了：1.一种级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步、搭建变换器控制系统，包括级联Buck+Boost变换器、软开关-最小电流轨迹控制器、比例控制器、数字信号处理器和控制电路；级联Buck+Boost变换器包括直流电源、输入滤波电容、负载、输出滤波电容、电感、第一桥臂和第二桥臂；第一桥臂包括第一开关和第二开关，第二桥臂包括第三开关和第四开关；第二步、对级联Buck+Boost变换器进行采样，得到输入电压Vg、输出电压Vo和平均电感电流采样值Iavg；第三步、首先，将级联Buck+Boost变换器的输出功率参考值Pref、输入电压Vg及输出电压Vo输入到软开关-最小电流轨迹控制器中，得到调制变量DA，DB，φ和平均电感电流参考值Iref；DA、DB分别表示第一开关驱动信号和第三开关驱动信号的占空比，且DA＝MDB，M＝VoVg表示电压转换比，当输入电压Vg大于输出电压Vo时，DADB；当输入电压Vg等于输出电压Vo时，DA＝DB；当输入电压Vg小于输出电压Vo时，DADB；φ表示第一开关驱动信号与第三开关驱动信号的相位差；然后，将平均电感电流参考值Iref与平均电感电流采样值Iavg之间的差值输入到比例积分控制器中，得到第一开关驱动信号占空比偏移量；最后，将第一开关驱动信号占空比DA与第一开关驱动信号占空比偏移量之和、第三开关驱动信号占空比DB、第一开关驱动信号与第三开关驱动信号的相位差φ输入到数字信号处理器中，数字信号处理器根据PWM脉冲宽度调制生成四个开关的驱动信号，控制电路根据驱动信号控制四个开关，实现软开关控制过程；在第三步中，软开关-最小电流轨迹控制器得到调制变量和平均电感电流参考值的具体过程为：1根据级联Buck+Boost变换器第一桥臂和第二桥臂驱动信号之间的相位关系，将调制区域分为七个工作区域；第一工作区域的范围为：πDA+DB≤φ≤π，0≤DB≤1-DA；第二工作区域的范围为：第三工作区域的范围为：-πDB-DA≤φ≤πDB-DA，0＜DB≤1；第四工作区域的范围为：第五工作区域的范围为：-π≤φ≤-πDA+DB，0≤DB≤1-DA；第六工作区域的范围为：π2-DA-DB≤φ≤π，1-DA＜DB≤1；第七工作区域的范围为：-π≤φ≤-π2-DA-DB，1-DA＜DB≤1；2控制级联Buck+Boost变换器只在第二、四、六、七工作区域内运行；对于在第二和第四工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，电感电流有效值和输出功率分别为： 对于在第六和第七工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，电感电流有效值和输出功率分别为： 式中，Ts表示开关周期，Sφ表示工作点判定系数，假设Vb表示电压基准值，Zb表示阻抗基准值，Ib表示电流基准值，Pb表示输出功率基准值，φb表示相位差基准值，定义各基准值满足下式： 式中，表示定义式，ωs表示开关的角频率；基于上述基准值，对电感电流有效值和输出功率进行标幺化，则对于在第二和第四工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，标幺化电感电流有效值和标幺化输出功率分别为： 对于在第六和第七工作区域内运行的级联Buck+Boost变换器，标幺化电感电流有效值和标幺化输出功率分别为： 式中，φN表示标幺化相位差，Iref，N表示标幺化平均电感电流参考值；3对于在不同工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件以及各个工作区域对应的标幺化电感电流有效值和标幺化输出功率，建立每个工作区域对应的优化模型；四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件为：IQ1_on≤-IZVS,IQ2_on≥IZVS,IQ3_on≥IZVS,IQ4_on≤-IZVS6式中，IQ1_on、IQ2_on、IQ3_on、IQ4_on分别表示第一开关Q1～第四开关Q4导通时刻的电感电流，IZVS表示实现零电压导通的临界电流值；对于在第二工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件和第二工作区域对应的标幺化电感电流有效值与标幺化输出功率，得到优化模型为： 式中，IQ1_on，N、IQ2_on，N、IQ3_on，N、IQ4_on，N分别表示第一开关Q1～第四开关Q4导通时刻的标幺化电感电流，IZVS，N表示实现零电压导通的标幺化临界电流值，Pref，N表示标幺化输出功率参考值；对于在第四工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件和第四工作区域对应的标幺化电感电流有效值与标幺化输出功率，得到优化模型为： 对于在第六和第七工作区域运行的级联Buck+Boost变换器，根据四个开关导通时刻的电感电流软开关约束条件和工作区域对应的标幺化电感电流有效值与标幺化输出功率，得到优化模型为： 运用拉格朗日乘数法对式7～9的优化模型进行求解，得到不同电压转换比下，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹l1和b1、l2和b2；当电压转换比M1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹l1和l2的解析式为： 当电压转换比M＝1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹l1和l2的解析式为： 当电压转换比M1时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹l1和l2的解析式为： 在不同电压转换比下，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹b1、b2的解析式均为： 式10～13中，Sp表示输出功率判别系数，当Pref，N＞0时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹为l1和b1；当Pref，N＜0时，级联Buck+Boost变换器的软开关-最小电流轨迹为l2和b2；根据电压转换比，将级联Buck+Boost变换器的标幺化输出功率参考值Pref，N代入对应的解析式中，得到第三开关驱动信号的占空比DB和标幺化相位差φN；再根据式14计算第一开关驱动信号与第三开关驱动信号的相位差φ，进而得到调制变量DA，DB，φ； 同时，根据式15计算平均电感电流参考值Iref；

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