使用任意波形控制方法的直流一直流电源变换器技术

本发明专利技术所描述的新型工作原理的直流－直流电源变换器，使用任意波形信号控制其电磁转换部件的电流调节器，这种新型的控制方法能够消除直流－直流电源变换器中电磁转换控制信号的过冲，并且该产品的任意波形信号发生器能够根据不同产品的元件特性和用户需求发出形状、频率和间歇比例及其变化规律都最适合该产品性能要求的控制信号，因而采用本发明专利技术工作原理的开关电源产品具有按最佳状态控制其电磁转换部件电流大小和电流变化率的能力，该产品在控制输出噪声方面能够达到最佳状态，同时该产品既可以工作在低输出噪声状态，也可以工作在高转换效率状态，还可以工作在预先设计的转换效率与输出噪声相对平衡的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型工作原理的直流-直流电源变换器。
技术介绍
开关电源是目前广泛使用的一种电源产品，其中交流-直流电源变换器和直流-直流电源变换器是开关电源的两个主要产品类型，由于交流-直流电源变换器是由整流滤波电路和直流-直流电源变换器串联构成，因此直流-直流电源变换器是开关电源产品的一个重要技术核心。与另外一种主要电源产品-线性模拟电源相比，开关电源的主要优点是体积小、重量轻，但由于目前的直流-直流电源变换器采用方波信号控制其电磁转换部件的电流开关，而方波信号前沿过冲和后沿过冲所产生的电磁噪声(本振噪声)较大，因此这种开关电源的输出噪声较大，无法在要求电源具有低输出噪声性能的系统中使用，这一缺陷限制了当前开关电源产品的使用范围。
技术实现思路
本专利技术所描述的新型工作原理的直流-直流电源变换器，使用任意波形信号控制其电磁转换部件的电流调节器，这种新型的控制方法能够消除直流-直流电源变换器中电磁转换控制信号的过冲，因此大大降低了直流-直流电源变换器的本振噪声，并且该变换器的任意波形信号发生器能够根据不同产品的元件特性和用户需求发出形状、频率和间歇比例及其变化规律都最适合该产品性能要求的控制信号，因此这种电源变换器具有按照最佳状态控制其电磁转换部件电流大小和电流变化率的能力，采用本专利技术所描述的新型工作原理的开关电源产品在控制输出噪声方面能够达到最佳状态。本专利技术所描述的直流-直流电源变换器，其电磁转换部件电流调节器控制信号的形状和频率是根据特定产品的调试结果确定的，并存储在其任意波形信号发生器中，该任意波形信号发生器中存储的控制波形信号可以有多种，该任意波形信号发生器能够按照预先设计的方法，根据本机设定参量、本机各种反馈参量和通讯接口传来的设定参量自动调整其电磁转换部件电流调节器控制信号的形状、频率和间歇比例及其变化规律，从而达到按最佳状态控制电磁转换部件电流大小和电流变化率的目的，使该开关电源产品的特性符合用户的要求，采用本专利技术所描述的新型工作原理的开关电源产品既可以工作在高转换效率状态，也可以工作在低输出噪声状态，还可以工作在预先设计的转换效率与输出噪声相对平衡的状态。本专利技术所描述的直流-直流电源变换器，其电磁转换部件电流调节器控制信号的频率可以随意调节，其任意波形信号发生器发出的控制信号具有变频功能，因此可以改善其开关电源产品的电磁兼容特性。采用本专利技术所描述的新型工作原理的开关电源产品具有设定部件，用户可以选择设置产品的工作性能。采用本专利技术所描述的新型工作原理的开关电源产品具有通讯接口，可以与其他系统通讯，用户可以通过遥控方式设置该产品的工作性能或读取该产品的工作参量。本专利技术的具体结构和特征将通过实施例结合附图进一步说明，这些实施例仅用来说明本专利技术，而不限定本专利技术的范围。附图说明图1是使用任意波形控制方法的直流-直流电源变换器的原理方框图。1是使用任意波形控制方法的直流-直流电源变换器；2是1的直流输入电源，6能够根据2的状态调整其输出的控制信号12；3是1的直流输出电源；4是1的电磁转换部件，可以是由变压器、或是电感器或是其他相应元件构成的组件；5是1的整流滤波电路；6是1的任意波形发生器和系统控制器，6由任意波形发生器、微处理器系统、模拟/数字转换器、数字/模拟转换器、通讯接口和相应的其他部件构成；7是1的电流调节器，可以是由MOSFET、或是晶闸管或是其他相应元件构成的组件；8是1的设定部件，可以是由设定端子、或是设定开关或是其他相应元件构成的组件；9是6的通讯接口，6能够通过9与其他系统连接并通讯；10是4的电磁转换输出，10将2的能量向3传送；11是3的反馈参量，6能够根据11调整其输出的控制信号12；12是6输出的任意波形控制信号，可以是电压源信号或是电流源信号，12的形状、频率和间歇比例及其变化规律可以事先任意设定，12控制7的工作状态；13是7输出的电流信号，它控制2流入4的电流大小和变化速率；14是4工作时输出的相应的状态反馈参量，6能够根据14调整其输出的控制信号12；15是7工作时输出的相应的状态反馈参量，6能够根据15调整其输出的控制信号12； 16是直流电源，16为6供电；17是8输出的设定参量，6能够根据17调整其输出的控制信号12。图2是使用任意波形控制方法的直流-直流电源变换器的任意波形发生器输出信号的波形示意图。T是时间轴。12是任意波形发生器的输出信号，12可以是电压信号或是电流信号，12控制电流调节器的工作状态，电流调节器控制电磁转换部件的电流大小和电流变化率。12的每段形状和信号频率可以任意调节。12也可以是间歇工作状态，即工作一段时间然后停止一段时间，然后再工作一段时间，再停止一段时间......，12工作时间与停止时间的比例是可以任意调节的。具体实施例方式如图1和图2所示，1开机后16为6供电，6开始工作，6根据17、11、14、15、2的状态和9传来的参量决定输出相应形状、频率和间歇比例的控制信号12，12控制7的工作状态，7控制2流入4的电流大小及其变化率，4在7的控制下产生输出10，10将2的能量传给5，5对10进行整流滤波后产生输出3，至此完成了2到3的直流-直流电源变换过程。在工作过程中，5将3的相关参量11传给6，6根据11调节其输出12，12调节7，7调节4，上述变化再经5传至3，产生负反馈调节作用，达到稳定3的电压的目的。在工作过程中，6还可以根据17、14、15、2的状态和9传来的参量调节其输出12，再经7、4、5调节3的状态，达到改变2至3变换状态的目的。在工作过程中，6的输出12控制7的工作状态，7控制流经4的电流大小及其变化率，流经4的电流大小及其变化率决定2至3的转换效率和3的输出噪声。由于12的形状、频率和间歇比例的变化是可以事先任意设定的，因此1具有根据用户需求和特定产品元件特性将其2至3的变换过程调节至最佳状态的能力。权利要求1.一种直流—直流电源变换器，其特征在于，该变换器使用任意波形信号发生器控制其电磁转换部件的电流调节器，这种控制方法能够消除直流—直流电源变换器中电磁转换控制信号的过冲，并且该变换器的任意波形信号发生器能够根据不同产品的元件特性和用户需求发出形状、频率和间歇比例及其变化规律都最适合该产品性能要求的控制信号，因此该变换器具有按最佳状态控制其电磁转换部件电流大小和电流变化率的能力。2.根据权利要求1的直流—直流电源变换器，其特征在于，该变换器既可以工作在高转换效率状态，也可以工作在低输出噪声状态，还可以工作在预先设计的转换效率与输出噪声相对平衡的状态。3.根据权利要求1的直流—直流电源变换器，其特征在于，该变换器的电磁转换部件电流调节器控制信号的频率可以随意调节，因此能够改善其开关电源产品的电磁兼容特性。4.根据权利要求1和权利要求2的直流—直流电源变换器，其特征在于，该变换器具有设定部件，用户能够通过调整该设定部件改变该变换器的工作状态。5.根据权利要求1、权利要求2和权利要求3的直流—直流电源变换器，其特征在于，该变换器具有通讯接口，该变换器能够通过其通讯接口与其他系统通讯。全文摘要本专利技术所描述的新型工作原理的直流—直流电源变换器，使用任意波形信号控制其电磁转换部件的电流调节器，这种新型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流－直流电源变换器，其特征在于，该变换器使用任意波形信号发生器控制其电磁转换部件的电流调节器，这种控制方法能够消除直流－直流电源变换器中电磁转换控制信号的过冲，并且该变换器的任意波形信号发生器能够根据不同产品的元件特性和用户需求发出形状、频率和间歇比例及其变化规律都最适合该产品性能要求的控制信号，因此该变换器具有按最佳状态控制其电磁转换部件电流大小和电流变化率的能力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，
申请(专利权)人：徐建，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]