开关电源控制电路、方法及装置制造方法及图纸

技术编号:31674520 阅读:16 留言:0更新日期:2022-01-01 10:18
本发明专利技术提出一种开关电源控制电路、方法及装置,开关电源控制电路包括采样模块,用于采样交错式降压变换模块的输入电压、输出电压以及电感电流,并将输入电压、输出电压以及电感电流发送至控制模块;控制模块,用于根据输入电压、输出电压以及电感电流生成控制信号,并将控制信号发送至交错式降压变换模块;交错式降压变换模块,用于根据控制信号调整交错式降压变换模块的输出电压。通过采用数字控制的方式,相比传统模拟电源,减少了大量的电路器件,同时通过对交错式降压变换模块的电路运行参数进行采样,并根据采样得到的电路运行参数对交错式降压变换模块的输出电压进行实时控制,使得电源拥有良好的动态性能,调整适应能力强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
开关电源控制电路、方法及装置


[0001]本专利技术涉及电源控制领域,尤其涉及一种开关电源控制电路、方法及装置。

技术介绍

[0002]电动汽车的动力能源来自于高压蓄电池,负载主要分为驱动电机和低压辅助负载供电两部分,驱动电机为电动汽车直接提供动力,低压辅助负载供电为头灯、雨刷电机、空调风机、音响等低压器件供电。当电动汽车越来越智能化,低压负载的功率也越来越大;然而传统模拟电源存在体积大、调整适应能力差等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提出一种开关电源控制电路、方法及装置,旨在解决现有技术中电源存调整适应能力差的问题。
[0004]为实现上述目的,本专利技术提供一种开关电源控制电路,所述开关电源控制电路包括交错式降压变换模块、采样模块、以及控制模块;所述采样模块与所述交错式降压变换模块连接,所述采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接,所述控制模块的输出端与所述交错式降压变换模块的控制端连接;其中:
[0005]所述采样模块,用于采样所述交错式降压变换模块的输入电压、输出电压以及电感电流,并将所述输入电压、所述输出电压以及所述电感电流发送至所述控制模块;
[0006]所述控制模块,用于根据所述输入电压、输出电压以及电感电流生成控制信号,并将所述控制信号发送至所述交错式降压变换模块;
[0007]所述交错式降压变换模块,用于根据所述控制信号调整所述交错式降压变换模块的输出电压。
[0008]可选地,所述采样模块包括第一采样单元、第二采样单元以及第三采样单元;其中:
[0009]所述第一采样单元,用于采样所述输入电压,所述第一采样单元包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的第一端与所述交错式降压变换模块的电源端连接,所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地,所述第一电阻的第二端作为所述采样模块的第一输出端与所述控制模块的输入端连接;
[0010]所述第二采样单元,用于采样所述输出电压,所述第二采样单元包括第三电阻和第四电阻,所述第三电阻的第一端与所述交错式降压变换模块的输出端连接,所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻接地,所述第三电阻的第二端作为所述采样模块的第二输出端与所述控制模块的输入端连接;
[0011]所述第三采样单元,用于采样所述电感电流,所述第三采样单元包括第五电阻,所述第五电阻连接在地线上,所述第五电阻的任一端作为所述采样模块的第三输出端与所述控制模块的输入端连接。
[0012]可选地,所述交错式降压变换模块包括第一开关管、第二开关管、第一电感、第二
电感、第一二极管、第二二极管以及第一电容;其中:
[0013]所述第一开关管的输入端为所述交错式降压变换模块的电源端,所述第一开关管的输出端与所述第一电感的第一端连接,所述第一电感的第二端为所述交错式降压变换模块的输出端,所述第二开关管的输入端与所述第一开关管的输入端连接,所述第二开关管的输出端与所述第二电感的第一端连接,所述第二电感的第二端与所述第一开关管的输出端连接。所述第一开关管的控制端与所述第二开关管的控制端分别为所述交错式降压变换模块的控制端;所述第一二极管的正极连接在所述第一开关管以及所述第一电感之间,所述第一二极管的负极接地;所述第二二极管的正极连接在所述第二开关管以及所述第二电感之间,所述第二二极管的负极接地;所述交错式降压变换模块的输出端通过所述第一电容接地。
[0014]此外,为实现上述目的,本专利技术还提供一种开关电源控制方法,所述方法应用于如上所述的开关电源控制电路,所述方法包括:
[0015]获取所述采样模块发送的所述输入电压、所述输出电压以及所述电感电流;
[0016]根据所述输入电压、输出电压以及电感电流生成控制信号;
[0017]将所述控制信号发送至所述交错式降压变换模块,以使所述交错式降压变换模块根据所述控制信号调整所述输出电压。
[0018]可选地,所述根据所述输入电压、输出电压以及电感电流计算得到控制信号包括:
[0019]根据所述输入电压以及所述输出电压得到电流设定值;
[0020]根据所述电流设定值以及所述电感电流计算得到占空比;
[0021]根据所述占空比生成所述控制信号。
[0022]可选地,所述根据所述输入电压以及所述输出电压得到电流设定值包括:
[0023]获取电压设定值,并计算所述电压设定值与所述输出电压的电压偏差值;
[0024]将所述电压偏差值通过所述控制模块的第一PI控制器得到电压控制值;
[0025]将所述电压控制值与所述输入电压的乘积作为所述电流设定值。
[0026]可选地,所述占空比包括第一占空比与第二占空比,所述根据所述电流设定值以及所述电感电流计算得到占空比包括:
[0027]计算所述电流设定值与所述电感电流的电流偏差值;
[0028]将所述电流偏差值通过所述控制模块的第二PI控制器得到基准占空比;
[0029]根据所述基准占空比得到第一占空比以及第二占空比,其中,第一占空比用于控制第一开关管,第二占空比用于控制第二开关管。
[0030]可选地,所述根据所述基准占空比得到第一占空比以及第二占空比包括:
[0031]判断所述基准占空比是否大于所述第一开关管的最大占空比或小于所述第一开关管的最小占空比;
[0032]若所述基准占空比大于所述第一开关管的最大占空比,则将所述第一开关管的最大占空比作为所述第一占空比,若所述基准占空比小于所述第一开关管的最小占空比,则将所述第一开关管的最小占空比作为所述第一占空比,若所述基准占空比小于或等于所述第一开关管的最大占空比且大于或等于所述第一开关管的最小占空比,则将所述基准占空比作为所述第一占空比;
[0033]将1减去所述第一占空比的结果作为所述第二占空比。
[0034]可选地,所述获取所述输入电压、所述输出电压以及所述电感电流之后包括:
[0035]判断所述输入电压是否小于预设最大电压;
[0036]若所述输入电压大于或等于所述预设最大电压,则停止发送所述控制信号至所述交错式降压变换模块。
[0037]为实现上述目的,本专利技术还提供一种开关电源控制装置,所述装置包括:
[0038]第一获取模块,用于获取所述采样模块发送的所述输入电压、所述输出电压以及所述电感电流;
[0039]第一生成模块,用于根据所述输入电压、输出电压以及电感电流生成控制信号;
[0040]第一发送模块,用于将所述控制信号发送至所述交错式降压变换模块,以使所述交错式降压变换模块根据所述控制信号调整所述输出电压。
[0041]可选地,所述第一生成模块包括:
[0042]第一计算子模块,用于根据所述输入电压以及所述输出电压得到电流设定值;
[0043]第二计算子模块,用于根据所述电流设定值以及所述电感电流计算得到占空比;
[0044]第一生成子模块,用于根据所述占空比生本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源控制电路,其特征在于,所述电路包括交错式降压变换模块、采样模块、以及控制模块;所述采样模块与所述交错式降压变换模块连接,所述采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接,所述控制模块的输出端与所述交错式降压变换模块的控制端连接;其中:所述采样模块,用于采样所述交错式降压变换模块的输入电压、输出电压以及电感电流,并将所述输入电压、所述输出电压以及所述电感电流发送至所述控制模块;所述控制模块,用于根据所述输入电压、输出电压以及电感电流生成控制信号,并将所述控制信号发送至所述交错式降压变换模块;所述交错式降压变换模块,用于根据所述控制信号调整所述交错式降压变换模块的输出电压。2.如权利要求1所述的开关电源控制电路,其特征在于,所述采样模块包括第一采样单元、第二采样单元以及第三采样单元;其中:所述第一采样单元,用于采样所述输入电压,所述第一采样单元包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的第一端与所述交错式降压变换模块的电源端连接,所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地,所述第一电阻的第二端作为所述采样模块的第一输出端与所述控制模块的输入端连接;所述第二采样单元,用于采样所述输出电压,所述第二采样单元包括第三电阻和第四电阻,所述第三电阻的第一端与所述交错式降压变换模块的输出端连接,所述第三电阻的第二端通过所述第四电阻接地,所述第三电阻的第二端作为所述采样模块的第二输出端与所述控制模块的输入端连接;所述第三采样单元,用于采样所述电感电流,所述第三采样单元包括第五电阻,所述第五电阻连接在地线上,所述第五电阻的任一端作为所述采样模块的第三输出端与所述控制模块的输入端连接。3.如权利要求1所述的开关电源控制电路,其特征在于,所述交错式降压变换模块包括第一开关管、第二开关管、第一电感、第二电感、第一二极管、第二二极管以及第一电容;其中:所述第一开关管的输入端为所述交错式降压变换模块的电源端,所述第一开关管的输出端与所述第一电感的第一端连接,所述第一电感的第二端为所述交错式降压变换模块的输出端,所述第二开关管的输入端与所述第一开关管的输入端连接,所述第二开关管的输出端与所述第二电感的第一端连接,所述第二电感的第二端与所述第一开关管的输出端连接。所述第一开关管的控制端与所述第二开关管的控制端分别为所述交错式降压变换模块的控制端;所述第一二极管的正极连接在所述第一开关管以及所述第一电感之间,所述第一二极管的负极接地;所述第二二极管的正极连接在所述第二开关管以及所述第二电感之间,所述第二二极管的负极接地;所述交错式降压变换模块的输出端通过所述第一电容接地。4.一种开关电源控制方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1~3中任一项所述的开关电源控制电路,所述方法包括:获...

【专利技术属性】
技术研发人员:翟志伟宋蒙恩宇文超敏宋泽琳雷龙殷童欢
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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