电源装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电源装置及其控制方法。电源装置的控制方法包括以下步骤。根据开关信号组执行电源转换以提供输出电压及输出电流。计算输出电压与参考电压间的误差值。将误差值与比例参数进行乘法运算以得到比例结果。将误差值与积分参数进行乘法运算以得到第一运算值，并将第一运算值随时间累积以得到积分结果。若输出电流的斜率大于参考斜率且输出电压的斜率为负斜率，将输出电压的斜率与微分参数进行乘法运算以得到第二运算值，并将第二运算值随着时间累加入积分结果。根据比例结果与积分结果的总和调整开关信号组的工作周期以稳定输出电压。出电压。出电压。

【技术实现步骤摘要】
电源装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电源技术，尤其涉及一种可反应于负载的变化而快速地稳定输出电压的电源装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]一般来说，在以脉宽调变为基础的电源装置中，电源装置通常具有反馈电路及脉宽调变控制电路。反馈电路可根据电源装置的负载的变化(空载、轻载、中载、满载)提供反馈信号，且脉宽调变控制电路可根据反馈信号而对应地调整脉宽调变信号的工作周期，藉以稳定电源装置的输出电压。
[0003]然而，为了提高电源装置的功率密度，必须降低电源装置内的电路板的设计空间，导致电源装置所能使用的功率元件的数量也减少，特别是用以稳定输出电压的输出电容器。降低输出电容器的数量容易产生输出电压不稳定的问题。
[0004]另外，由于负载自轻载至重载间的变化巨大，使得脉宽调变控制电路的响应速度无法快速地反应于负载的变化。如此一来，也会产生输出电压不稳定的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种电源装置及其控制方法，其可根据电源装置的输出电流的斜率及输出电压的斜率来提高输出电压的稳定度及缩短输出电压达到稳定所需的时间。
[0006]本专利技术的电源装置包括以开关为基础的电源转换电路以及控制电路。电源转换电路用以根据开关信号组执行电源转换以提供输出电压及输出电流。控制电路耦接电源转换电路，用以检测输出电压及输出电流并据以产生开关信号组。控制电路根据输出电压与参考电压产生误差值，将误差值与比例参数进行乘法运算以得到比例结果，将误差值与积分参数进行乘法运算以得到第一运算值，且将第一运算值随着时间进行累积以得到积分结果。当输出电流的斜率大于第一参考斜率且输出电压的斜率为负斜率时，控制电路将输出电压的斜率与第一微分参数进行乘法运算以得到第二运算值，控制电路将第二运算值随着时间累加入积分结果，且控制电路根据比例结果与积分结果的总和调整开关信号组的工作周期以稳定输出电压。
[0007]本专利技术的电源装置的控制方法包括以下步骤。通过电源装置的电源转换电路根据开关信号组执行电源转换以提供输出电压及输出电流。通过电源装置的的控制电路执行以下步骤。计算输出电压与参考电压间的误差值。将误差值与比例参数进行乘法运算以得到比例结果。将误差值与积分参数进行乘法运算以得到第一运算值，并将第一运算值随着时间进行累积以得到积分结果。若输出电流的斜率大于第一参考斜率且输出电压的斜率为负斜率，将输出电压的斜率与第一微分参数进行乘法运算以得到第二运算值，并将第二运算值随着时间累加入积分结果。根据比例结果与积分结果的总和调整开关信号组的工作周期以稳定输出电压。
[0008]基于上述，本专利技术所提出的电源装置及其控制方法，控制电路可在输出电流的斜率大于第一参考斜率且输出电压的斜率为负斜率时，将输出电压的斜率与第一微分参数进行乘法运算以得到第二运算值，并将第二运算值随着时间累加入积分结果以作为调整开关信号组的工作周期的依据。如此一来，可加快开关信号组的工作周期的调整速度，从而提高输出电压的稳定度及缩短输出电压达到稳定所需的时间。
[0009]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0010]图1是依照本专利技术一实施例所示出的电源装置的功能方块示意图；
[0011]图2是依照本专利技术一实施例所示出的控制电路的部份功能方块示意图；
[0012]图3A是依照本专利技术一实施例所示出的输出电压及输出电流反应于电源装置的负载变化的时序示意图；
[0013]图3B是依照本专利技术一实施例所示出的根据输出电流调整控制电路的频宽的示意图；
[0014]图4是依照本专利技术另一实施例所示出的控制电路的部份功能方块图；
[0015]图5是依照本专利技术一实施例所示出的电源装置的控制方法的流程示意图；
[0016]图6是依照本专利技术另一实施例所示出的电源装置的控制方法的流程示意图。
[0017]附图标号说明：
[0018]100：电源装置
[0019]120：电源转换电路
[0020]140、140
’
：控制电路
[0021]1411～1413、4415：减法器
[0022]1421～1423、4424：加法器
[0023]1431～1433、4434：乘法器
[0024]1441、4442：判断器
[0025]1451～1453：取样延迟器
[0026]1461、1462、4462：限制器
[0027]4311、4312：比例乘法器
[0028]AR：总和
[0029]AR
’
：运算结果
[0030]CS：开关信号组
[0031]DR：微分结果
[0032]IO：输出电流
[0033]IO
’
：取样延迟后的输出电流
[0034]IR：积分结果
[0035]IREF：参考电流
[0036]Kd1：第一微分参数
[0037]Kd2：第二微分参数
[0038]Ki：积分参数
[0039]Kp：比例参数
[0040]Kp1：第一比例值
[0041]Kp2：第二比例值
[0042]PR：比例结果
[0043]S1、S2、S3、S4：切换器
[0044]S302、S304、S306、S308、S310、S312、S314、S316、S303、S422、S424、S426：步骤
[0045]SL1：第一参考斜率
[0046]SL2：第二参考斜率
[0047]SLI：输出电流的斜率
[0048]SLV：输出电压的斜率
[0049]T0、T0
’
、T1、T30、T31：时间点
[0050]TI1：第一运算值
[0051]TD2：第二运算值
[0052]THI1：第一临界电流
[0053]THI2：第二临界电流
[0054]TLH：时间区间
[0055]VE：误差值
[0056]VI：输入电压
[0057]VO：输出电压
[0058]VO
’
：取样延迟后的输出电压
[0059]VREF：参考电压
[0060]VTH1：第一临界电压
[0061]VTH2：第二临界电压
具体实施方式
[0062]为了使本专利技术的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本专利技术确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。
[0063]图1是依照本专利技术一实施例所示出的电源装置的功能方块示意图。请参照图1，电源装置100包括以开关为基础的电源转换电路120以及控制电路140。电源转换电路120用以接收输入电压VI及开关信号组CS。电源转换电路120可根据开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源装置，其特征在于，包括：以开关为基础的电源转换电路，用以根据开关信号组执行电源转换以提供输出电压及输出电流；以及控制电路，耦接所述电源转换电路，用以检测所述输出电压及所述输出电流并据以产生所述开关信号组，其中所述控制电路根据所述输出电压与参考电压产生误差值，将所述误差值与比例参数进行乘法运算以得到比例结果，将所述误差值与积分参数进行乘法运算以得到第一运算值，且将所述第一运算值随着时间进行累积以得到积分结果，其中当所述输出电流的斜率大于第一参考斜率且所述输出电压的斜率为负斜率时，所述控制电路将所述输出电压的斜率与第一微分参数进行乘法运算以得到第二运算值，所述控制电路将所述第二运算值随着时间累加入所述积分结果，且所述控制电路根据所述比例结果与所述积分结果的总和调整所述开关信号组的工作周期以稳定所述输出电压。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，当所述输出电流的斜率小于所述第一参考斜率或所述输出电压的斜率为正斜率时，所述控制电路停止计算所述第二运算值，所述控制电路停止将所述第二运算值加入所述积分结果，且所述控制电路根据所述比例结果与所述积分结果的总和调整所述开关信号组的所述工作周期。3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，当所述输出电压的斜率的绝对值大于第二参考斜率且所述输出电流大于所述参考电流时，所述控制电路于一时间区间内将所述输出电压的斜率与第二微分参数进行乘法运算以得到微分结果，且所述控制电路于所述时间区间内还根据所述微分结果调整所述开关信号组的所述工作周期以抑制所述输出电压的突波。4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述比例参数包括第一比例值，当所述输出电压大于第一临界电压或小于第二临界电压时，所述控制电路将所述误差值与所述第一比例值进行乘法运算以得到所述比例结果，其中所述第一临界电压大于所述第二临界电压。5.根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于，所述比例参数还包括第二比例值，当所述输出电压小于所述第一临界电压且大于所述第二临界电压时，所述控制电路将所述误差值与所述第二比例值进行乘法运算以得到所述比例结果，其中所述第二比例值小于所述第一比例值。6.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述控制电路还根据所述输出电流调整所述比例参数的数值以及所述积分参数的数值。7.根据权利要求6所述的电源装置，其特征在于：当所述输出电流上升至第一临界电流时，所述控制电路调降所述比例参数的数值以及所述积分参数的数值；以及当所述输出电流下降至第二临界电流时，所述控制电路调升所述比例参数的数值以及所述积分参数的数值，其中所述第一临界电流大于所述第二临界电流。8.一种电源装置的控制方法，所述电源装置包括以开关为基础的电源转换电路以及控制电路，所述控制方法的特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱荣清，刘建隆，郭祐辰，
申请(专利权)人：群光电能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：