开关电源控制方法、装置及开关电源制造方法及图纸

技术编号:31088644 阅读:14 留言:0更新日期:2021-12-01 12:47
本发明专利技术提供一种开关电源控制方法、装置及开关电源。该方法包括:获取开关电源的输入电参数、输出电参数、输出负载值和储能电感值;根据输入电参数和输出电参数计算开关电源的占空比;根据占空比、输出负载值和储能电感值计算开关电源的临界频率,并控制开关电源以临界频率工作,以使开关电源工作在CRM模式。本发明专利技术能够提高开关电源工作的可靠性。能够提高开关电源工作的可靠性。能够提高开关电源工作的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
开关电源控制方法、装置及开关电源


[0001]本专利技术涉及电源控制
,尤其涉及一种开关电源控制方法、装置及开关电源。

技术介绍

[0002]随着科技的进步,开关电源作为一种高频化电能转换装置,应用越来越广泛。对于开关电源而言,按照开关电源的输出电流是否连续,可分为断续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)、连续导通模式(Continuous Conduction Mode,CCM)和临界导通模式(Critical Conduction Mode,CRM)。其中,在中小功率场合,采用CRM工作模式的开关电源效果最好。
[0003]目前,现有技术大多采用乘法器控制开关电源处于CRM工作模式。然而,采用乘法器的控制方法复杂,导致开关电源可靠性降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种开关电源控制方法、装置及开关电源,以解决现有技术控制开关电源处于CRM工作模式控制方法复杂,导致开关电源可靠性降低。
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供了一种开关电源控制方法,包括:
[0006]获取开关电源的输入电参数、输出电参数、输出负载值和储能电感值;
[0007]根据输入电参数和输出电参数计算开关电源的占空比;
[0008]根据占空比、输出负载值和储能电感值计算开关电源的临界频率,并控制开关电源以临界频率工作,以使开关电源工作在CRM模式。
[0009]在一种可能的实现方式中,在根据输入电参数和输出电参数计算开关电源的占空比之前,方法还包括:
[0010]根据输入电参数和输出电参数判断开关电源的电源类型;电源类型包括升压电源或者降压电源。
[0011]在一种可能的实现方式中,输入电参数包括输入电压,输出电参数包括输出电压;
[0012]根据输入电参数和输出电参数判断开关电源的电源类型,包括:
[0013]在输入电压和输出电压的比值不大于预设比值时,判定开关电源的电源类型为升压电源;
[0014]在输入电压和输出电压的比值大于预设比值时,判定开关电源的电源类型为降压电源。
[0015]在一种可能的实现方式中,输入电参数包括输入电压,输出电参数包括输出电压;
[0016]根据输入电参数和输出电参数计算开关电源的占空比,包括:
[0017]在电源类型为升压电源时,根据输入电压和输出电压计算开关电源的升压占空比;
[0018]在电源类型为降压电源时,根据输入电压和输出电压计算开关电源的降压占空
比。
[0019]在一种可能的实现方式中,根据占空比、输出负载值和储能电感值计算开关电源的临界频率,包括:
[0020]在电源类型为升压电源时,根据升压占空比、输出负载值、储能电感值和升压临界频率计算公式,计算开关电源的升压临界频率;
[0021]在电源类型为降压电源时,根据降压占空比、输出负载值、储能电感值和降压临界频率计算公式,计算开关电源的降压临界频率。
[0022]在一种可能的实现方式中,升压临界频率计算公式为:
[0023][0024]其中,f
u
为升压临界频率,R为输出负载值,L为储能电感值,Du为升压占空比;
[0025]降压临界频率计算公式为:
[0026][0027]其中,f
d
为降压临界频率,D
d
为降压占空比。
[0028]第二方面,本专利技术实施例提供了一种开关电源控制装置,包括:
[0029]参数获取模块,用于获取开关电源的输入电参数、输出电参数、输出负载值和储能电感值;
[0030]占空比计算模块,用于根据输入电参数和输出电参数计算开关电源的占空比;
[0031]频率调节模块,用于根据占空比、输出负载值和储能电感值计算开关电源的临界频率,并控制开关电源以临界频率工作,以使开关电源工作在CRM模式。
[0032]第三方面,本专利技术实施例提供了一种终端,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式开关电源控制方法的步骤。
[0033]第四方面,本专利技术实施例提供了一种开关电源,包括如上第三方面的终端、开关管、续流二极管、储能电感和电容;电容用于与输出负载连接;
[0034]开关管,输入端用于与外部输入电源连接,输出端分别与续流二极管的阴极和储能电感的第一端连接,控制端与终端连接;
[0035]电容,第一端与储能电感的第二端连接,第二端与续流二极管的阳极连接;电容的第二端还用于接地;或者,
[0036]开关管,输入端分别与储能电感的第二端和续流二极管的阳极连接,输出端与电容的第二端连接,控制端用于与终端连接;开关管的第二端还用于接地;
[0037]储能电感的第一端用于与外部输入电源连接;
[0038]电容的第一端与续流二极管的阴极连接。
[0039]第五方面,本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式开关电源控制方法的步骤。
[0040]本专利技术实施例提供一种开关电源控制方法、装置及开关电源,通过获取开关电源的输入电参数、输出电参数、输出负载值和储能电感值;根据输入电参数和输出电参数计算
开关电源的占空比;根据占空比、输出负载值和储能电感值计算开关电源的临界频率,并控制开关电源以临界频率工作,以使开关电源工作在CRM模式。先计算占空比,再根据占空比、输出负载值和储能电感值计算临界频率,最后通过调节开关电源的频率工作在临界频率状态,控制方式简单,可以在保证开关电源输出稳定的情况下,降低开关电源的器件应力,进而提高开关电源工作的可靠性。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本专利技术实施例提供的开关电源控制方法的实现流程图;
[0043]图2是本专利技术实施例提供的电源类型为升压电源的开关电源的电路结构示意图;
[0044]图3是本专利技术实施例提供的电源类型为升压电源的开关电源的储能电感的参数变化示意图;
[0045]图4是本专利技术实施例提供的电源类型为降压电源的开关电源的电路结构示意图;
[0046]图5是本专利技术实施例提供的电源类型为降压电源的开关电源的储能电感的电流变化示意图;
[0047]图6是本专利技术实施例提供的电源类型为降压电源的开关电源的储能电感的参数变化示意图;
[0048]图7是本专利技术实施例提供的频率调节后的仿真结果示意图;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源控制方法,其特征在于,包括:获取开关电源的输入电参数、输出电参数、输出负载值和储能电感值;根据所述输入电参数和输出电参数计算所述开关电源的占空比;根据所述占空比、所述输出负载值和所述储能电感值计算所述开关电源的临界频率,并控制所述开关电源以所述临界频率工作,以使所述开关电源工作在CRM模式。2.根据权利要求1所述的开关电源控制方法,其特征在于,在根据所述输入电参数和输出电参数计算所述开关电源的占空比之前,所述方法还包括:根据所述输入电参数和所述输出电参数判断所述开关电源的电源类型;所述电源类型包括升压电源或者降压电源。3.根据权利要求2所述的开关电源控制方法,其特征在于,所述输入电参数包括输入电压,所述输出电参数包括输出电压;所述根据所述输入电参数和所述输出电参数判断所述开关电源的电源类型,包括:在所述输入电压和所述输出电压的比值不大于预设比值时,判定所述开关电源的电源类型为升压电源;在所述输入电压和所述输出电压的比值大于所述预设比值时,判定所述开关电源的电源类型为降压电源。4.根据权利要求2所述的开关电源控制方法,其特征在于,所述输入电参数包括输入电压,所述输出电参数包括输出电压;所述根据所述输入电参数和输出电参数计算所述开关电源的占空比,包括:在所述电源类型为升压电源时,根据所述输入电压和所述输出电压计算所述开关电源的升压占空比;在所述电源类型为降压电源时,根据所述输入电压和所述输出电压计算所述开关电源的降压占空比。5.根据权利要求4所述的开关电源控制方法,其特征在于,所述根据所述占空比、所述输出负载值和所述储能电感值计算所述开关电源的临界频率,包括:在所述电源类型为升压电源时,根据所述升压占空比、所述输出负载值、所述储能电感值和升压临界频率计算公式,计算所述开关电源的升压临界频率;在所述电源类型为降压电源时,根据所述降压占空比、所述输出负载值、所述储能电感值和降压临界频率计算公式,计算所述开关电源的降压临界频率。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱雄赖熙庭牛兴卓郭震达詹世淋
申请(专利权)人:科华数据股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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