1.一种含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器,其特征在于:所述含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器包括N沟道MOS管M1、电感L1、二极管D1、电容Co、输出电流补偿支路和控制器,所述电流补偿支路具有端口a、端口b、端口c、端口d、端口gc和端口sc,所述控制器具有端口g1、端口s1、端口gc和端口sc,直流电源Vi的正端与N沟道MOS管M1的漏极相连,N沟道MOS管M1的源极同时与电感L1的一端、输出电流补偿支路的端口c以及二极管D1的阴极相连,二极管D1的阳极同时与输出电流补偿支路的端口d、电容Co的一端以及负载RL的一端相连,电容Co的另一端同时与负载RL的另一端、输出电流补偿支路的端口b、输出电流补偿支路的端口a、电感L1的另一端以及直流电源Vi的负端相连,控制器的端口g1与N沟道MOS管M1的栅极相连,控制器的端口s1与N沟道MOS管M1的源极相连,控制器的端口gc与输出电流补偿支路的端口gc相连,控制器的端口sc与输出电流补偿支路的端口sc相连;
所述控制器中,通过其端口g1和端口s1控制N沟道MOS管M1的开关状态,通过其端口gc和端口sc控制输出电流补偿支路能量存储或释放的工作状态;
所述输出电流补偿支路包括电感La1、N沟道MOS管Ma1以及二极管Da1至二极管Da3,二极管Da1的阴极与输出电流补偿支路的端口c相连,二极管Da1的阳极同时与电感La1的一端以及二极管Da2的阳极相连,二极管Da2的阴极与输出电流补偿支路的端口b相连,电感La1的另一端同时与N沟道MOS管Ma1的源极、输出电流补偿支路的端口sc以及二极管Da3的阴极相连,二极管Da3的阳极与输出电流补偿支路的端口d相连,N沟道MOS管Ma1的漏极与输出电流补偿支路的端口a相连,N沟道MOS管Ma1的栅极与输出电流补偿支路的端口gc相连。
2.一种含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器,其特征在于:所述含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器包括N沟道MOS管M1、电感L1、二极管D1、电容Co、输出电流补偿支路和控制器,所述电流补偿支路具有端口a、端口b、端口c、端口d、端口gc和端口sc,所述控制器具有端口g1、端口s1、端口gc和端口sc,直流电源Vi的正端与N沟道MOS管M1的漏极相连,N沟道MOS管M1的源极同时与电感L1的一端、输出电流补偿支路的端口c以及二极管D1的阴极相连,二极管D1的阳极同时与输出电流补偿支路的端口d、电容Co的一端以及负载RL的一端相连,电容Co的另一端同时与负载RL的另一端、输出电流补偿支路的端口b、输出电流补偿支路的端口a、电感L1的另一端以及直流电源Vi的负端相连,控制器的端口g1与N沟道MOS管M1的栅极相连,控制器的端口s1与N沟道MOS管M1的源极相连,控制器的端口gc与输出电流补偿支路的端口gc相连,控制器的端口sc与输出电流补偿支路的端口sc相连;
所述控制器中,通过其端口g1和端口s1控制N沟道MOS管M1的开关状态,通过其端口gc和端口sc控制输出电流补偿支路能量存储或释放的工作状态;
所述输出电流补偿支路包括电感Lb1、电感Lb2、NPN型BJT管Qb1、二极管Db1和电阻Rb1,NPN型BJT管Qb1的发射极同时与输出电流补偿支路的端口c和端口sc相连,NPN型BJT管Qb1的基极与电阻Rb1的一端相连,电阻Rb1的另一端与输出电流补偿支路的端口gc相连,NPN型BJT管Qb1的集电极与电感Lb1的一端相连,电感Lb1的另一端与输出电流补偿支路的端口a相连,电感Lb2的一端与输出电流补偿支路的端口d相连,电感Lb2的另一端与二极管Db1的阳极相连,二极管Db1的阴极与输出电流补偿支路的端口b相连,电感Lb1和电感Lb2存在耦合关系,电感Lb1的另一端和电感Lb2的一端是同名端。
3.一种含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器,其特征在于:所述含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器包括N沟道MOS管M1、电感L1、二极管D1、电容Co、输出电流补偿支路和控制器,所述电流补偿支路具有端口a、端口b、端口c、端口d、端口gc和端口sc,所述控制器具有端口g1、端口s1、端口gc和端口sc,直流电源Vi的正端与N沟道MOS管M1的漏极相连,N沟道MOS管M1的源极同时与电感L1的一端、输出电流补偿支路的端口c以及二极管D1的阴极相连,二极管D1的阳极同时与输出电流补偿支路的端口d、电容Co的一端以及负载RL的一端相连,电容Co的另一端同时与负载RL的另一端、输出电流补偿支路的端口b、输出电流补偿支路的端口a、电感L1的另一端以及直流电源Vi的负端相连,控制器的端口g1与N沟道MOS管M1的栅极相连,控制器的端口s1与N沟道MOS管M1的源极相连,控制器的端口gc与输出电流补偿支路的端口gc相连,控制器的端口sc与输出电流补偿支路的端口sc相连;
所述控制器中,通过其端口g1和端口s1控制N沟道MOS管M1的开关状态,通过其端口gc和端口sc控制输出电流补偿支路能量存储或释放的工作状态;
所述输出电流补偿支路包括电感Lc1、电感Lc2、N沟道MOS管Mc1以及二极管Dc1至二极管Dc3,二极管Dc1的阴极与输出电流补偿支路的端口c相连,二极管Dc1的阳极同时与电感Lc1的一端以及二极管Dc2的阳极相连,二极管Dc2的阴极与输出电流补偿支路的端口b相连,电感Lc1的另一端同时与输出电流补偿支路的端口sc、电感Lc2的一端以及N沟道MOS管Mc1的源极相连,N沟道MOS管Mc1的漏极与输出电流补偿支路的端口a相连,N沟道MOS管Mc1的栅极与输出电流补偿支路的端口gc相连,电感Lc2的另一端与二极管Dc3的阴极相连,二极管Dc3的阳极与输出电流补偿支路的端口d相连,电感Lc1和电感Lc2存在耦合关系,电感Lc1的一端和电感Lc2的一端是同名端。
4.一种含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器,其特征在于:所述含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器包括N沟道MOS管M1、电感L1、二极管D1、电容Co、输出电流补偿支路和控制器,所述电流补偿支路具有端口a、端口b、端口c、端口d、端口gc和端口sc,所述控制器具有端口g1、端口s1、端口gc和端口sc,直流电源Vi的正端与N沟道MOS管M1的漏极相连,N沟道MOS管M1的源极同时与电感L1的一端、输出电流补偿支路的端口c以及二极管D1的阴极相连,二极管D1的阳极同时与输出电流补偿支路的端口d、电容Co的一端以及负载RL的一端相连,电容Co的另一端同时与负载RL的另一端、输出电流补偿支路的端口b、输出电流补偿支路的端口a、电感L1的另一端以及直流电源Vi的负端相连,控制器的端口g1与N沟道MOS管M1的栅极相连,控制器的端口s1与N沟道MOS管M1的源极相连,控制器的端口gc与输出电流补偿支路的端口gc相连,控制器的端口sc与输出电流补偿支路的端口sc相连;
所述控制器中,通过其端口g1和端口s1控制N沟道MOS管M1的开关状态,通过其端口gc和端口sc控制输出电流补偿支路能量存储或释放的工作状态;
所述输出电流补偿支路包括电感Ld1、电感Ld2、N沟道MOS管Md1以及二极管Dd1至二极管Dd3,二极管Dd1的阴极与输出电流补偿支路的端口c相连,二极管Dd1的阳极与电感Ld1的一端相连,电感Ld1的另一端同时与电感Ld2的一端以及二极管Dd2的阳极相连,二极管Dd2的阴极与输出电流补偿支路的端口b相连,电感Ld2的另一端同时与N沟道MOS管Md1的源极、输出电流补偿支路的端口sc以及二极管Dd3的阴极相连,二极管Dd3的阳极与输出电流补偿支路的端口d相连,N沟道MOS管Md1的漏极与输出电流补偿支路的端口a相连,N沟道MOS管Md1的栅极与输出电流补偿支路的端口gc相连,电感Ld1和电感Ld2存在耦合关系,电感Ld1的一端和电感Ld2的一端是同名端。
5.如权利要求1~4之一所述的含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器的控制器,其特征在于:假设其端口g1至端口s1的电压为vg,其端口gc至端口sc的电压为vc,开关周期为T,D为vg的占空比,Dc为vc的占空比,D和Dc的取值范围均为0至1,vg和vc分别满足式(1)和式(2),n为大于等于0的整数:采用“D为主Dc为辅”的控制策略,步骤如下:
步骤一:根据直流电源Vi、负载RL或所述含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器的输出电压Vo调节D,按式(1)设置vg;同时,赋值Dc=1‑D,按式(2)设置vc;
步骤二:保持D和vg不变,调整Dc的大小并按式(2)设置vc直至N沟道MOS管M1符合准零电压或零电压开通的工作特征;
步骤三:重复步骤一至步骤二直至所述含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器进入稳态。
6.如权利要求5所述的含输出电流补偿支路的Buck‑Boost变换器的控制器,其特征在于:所述控制器采用单片机、DSP或FPGA可编程器件。