一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法技术

本发明专利技术提供了电源设备技术领域的一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，包括：步骤S10、MCU接收上位机发送的预设电源参数并计算加载电压Vset_1；步骤S20、滤波电路对直流稳压源进行滤波处理后输入开关调整电路；步骤S30、MCU基于预设电源参数向开关调整电路输出对应的脉冲宽度调制信号以向线性调整模块输出调制后的电源；步骤S40、MCU基于预设电源参数以及加载电压Vset_1，通过线性调制模块对输入的电源进行线性调整；步骤S50、MCU通过检测模块检测线性调整模块、开关调整电路的实际电源参数；步骤S60、MCU基于实际电源参数以及预设电源参数，通过压差控制法或者功率控制法动态调整预设总线电压Vbusset。本发明专利技术的优点在于：极大的提升了电源运行的稳定性以及安全性。性。性。

A flexible configuration control method for switched linear composite power supply

【技术实现步骤摘要】
一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法


[0001]本专利技术涉及电源设备
，特别指一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法。

技术介绍

[0002]开关电源(Switch Mode Power Supply，简称SMPS)是一种通过高频开关器件进行调整的电能转换装置，是电源供应器的一种；线性电源(Linear power supply)是通过线性调整元件进行精细调节,使之输出高精度的直流电源。
[0003]针对直流稳压源，开关电源具有功耗小，效率高的优点，但是存在受电磁干扰影响较大，纹波系数较大导致输出精度变差，响应慢的缺点；线性电源受电磁干扰的影响较小，输出稳定，但是存在工作效率较低、热稳定性差的缺点。即开关电源和线性电源两者各有利弊，且当开关电源或者线性电源的总线电压Vbus设置过大时，容易损坏压差和功率较大的设备的MOS管。
[0004]因此，如何提供一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，实现提升电源运行的稳定性以及安全性，成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，实现提升电源运行的稳定性以及安全性。
[0006]本专利技术是这样实现的：一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S10、MCU通过通信接口组接收上位机发送的预设电源参数，基于所述预设电源参数计算加载电压Vset_1；
[0008]步骤S20、滤波电路对直流稳压源进行滤波处理后输入开关调整电路；
[0009]步骤S30、MCU基于所述预设电源参数向开关调整电路输出对应的脉冲宽度调制信号，使开关调整电路向线性调整模块输出调制后的电源；
[0010]步骤S40、MCU基于所述预设电源参数以及加载电压Vset_1，通过线性调制模块对输入的电源进行线性调整；
[0011]步骤S50、MCU通过检测模块检测线性调整模块以及开关调整电路的实际电源参数；
[0012]步骤S60、MCU基于所述实际电源参数以及预设电源参数，通过压差控制法或者功率控制法动态调整所述预设电源参数中的预设总线电压Vbusset。
[0013]进一步地，所述步骤S10中，所述预设电源参数包括预设总线电压Vbusset、期望输出电压Vset、期望输出电流Iset、最大压差Vgap_max以及最大MOS压差功率Pmax_power。
[0014]进一步地，所述加载电压Vset_1为上位机的指定电压值、或者通过安全负载加载法计算的电压值、或者通过外部电池类快速加载法计算的电压值；
[0015]所述安全负载加载法具体为：
[0016]基于Vbattery以及叠加值更新Vset_1，直至Vset_1大于Vset：
[0017]Vset_1＝Vbattery+叠加值；
[0018]叠加值＝Pmax_power/Iset*a+b；或者，叠加值＝固定值；
[0019]其中，Vbattery为通过检测模块检测线性调整模块的输出电压；a和b均表示电压调整系数，1＜a＜1.2，b＞0；
[0020]所述外部电池类快速加载法的计算公式为：
[0021]Vset_1＝Vdrop+Vmax；
[0022]其中，Vdrop表示预设的MOS管Q2压降；Vmax表示待测电池最大输出电压。
[0023]进一步地，所述步骤S30具体为：
[0024]MCU基于所述预设总线电压Vbusset向MOS管Q1输出对应的脉冲宽度调制信号，使MOS管Q1向线性调整模块输出调制后的电源。
[0025]进一步地，所述步骤S40具体为：
[0026]MCU将所述加载电压Vset_1以及期望输出电流Iset通过数模转换器发送给线性调制模块，线性调制模块基于接收的所述加载电压Vset_1以及期望输出电流Iset对输入的电源进行线性调整。
[0027]进一步地，所述步骤S50中，所述实际电源参数包括线性调整模块的输入电流Isensor、MOS管Q2的线性压差Vmos、线性调整模块的输出电压Vbattery以及开关调整电路输出的总线电压Vbus。
[0028]进一步地，所述步骤S60具体为：
[0029]MCU基于所述输入电流Isensor、线性压差Vmos、输出电压Vbattery、总线电压Vbus、最大压差Vgap_max以及最大MOS压差功率Pmax_power，通过压差控制法或者功率控制法动态调整所述预设总线电压Vbusset。
[0030]进一步地，所述压差控制法具体为：
[0031]当Vbus＞Vgap_max+Vbattery+c时，Vbusset＝Vbattery
‑
Vgap_max；
[0032]当Vbus＜Vgap_max+Vbattery
‑
c时，Vbusset＝Vbattery+Vgap_max；
[0033]其中，c表示电压调节阈值，且c＞0。
[0034]进一步地，所述功率控制法具体为：
[0035]MCU基于所述输入电流Isensor、线性压差Vmos、输出电压Vbattery以及总线电压Vbus计算得到MOS管Q2的功率损耗Pmos，当所述功率损耗Pmos大于最大MOS压差功率Pmax_power时，调整所述预设总线电压Vbusset，直至所述功率损耗Pmos小于最大MOS压差功率Pmax_power。
[0036]进一步地，所述功率损耗Pmos的计算公式为：
[0037]Pmos＝Vmos*Isensor；
[0038]或者，Pmos＝(Vbattery
‑
Vbus)*Isensor。
[0039]本专利技术的优点在于：
[0040]通过上位机的指定电压值、通过安全负载加载法计算的电压值、或者通过外部电池类快速加载法计算的电压值设为加载电压Vset_1，确保开关线性复合电源在开通时的总线电压处于一个合理值，且在开关线性复合电源运行过程中，通过压差控制法或者功率控
制法动态调整预设总线电压Vbusset，即只要压差控制法或者功率控制法满足其一就调整预设总线电压Vbusset，避免开关调整电路输出的总线电压Vbus过大，最终极大的提升了电源运行的稳定性以及安全性。
附图说明
[0041]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0042]图1是本专利技术一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法的流程图。
[0043]图2是本专利技术一种灵活配置的开关线性复合电源的电路原理框图。
[0044]图3是本专利技术检测模块的电路原理框图。
[0045]图4是本专利技术DC
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DC电源模块以及线性调整模块的电路图。
[0046]100
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一种灵活配置的开关线性复合电源，1
‑
控制模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S10、MCU通过通信接口组接收上位机发送的预设电源参数，基于所述预设电源参数计算加载电压Vset_1；步骤S20、滤波电路对直流稳压源进行滤波处理后输入开关调整电路；步骤S30、MCU基于所述预设电源参数向开关调整电路输出对应的脉冲宽度调制信号，使开关调整电路向线性调整模块输出调制后的电源；步骤S40、MCU基于所述预设电源参数以及加载电压Vset_1，通过线性调制模块对输入的电源进行线性调整；步骤S50、MCU通过检测模块检测线性调整模块以及开关调整电路的实际电源参数；步骤S60、MCU基于所述实际电源参数以及预设电源参数，通过压差控制法或者功率控制法动态调整所述预设电源参数中的预设总线电压Vbusset。2.如权利要求1所述的一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，其特征在于：所述步骤S10中，所述预设电源参数包括预设总线电压Vbusset、期望输出电压Vset、期望输出电流Iset、最大压差Vgap_max以及最大MOS压差功率Pmax_power。3.如权利要求2所述的一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，其特征在于：所述加载电压Vset_1为上位机的指定电压值、或者通过安全负载加载法计算的电压值、或者通过外部电池类快速加载法计算的电压值；所述安全负载加载法具体为：基于Vbattery以及叠加值更新Vset_1，直至Vset_1大于Vset：Vset_1＝Vbattery+叠加值；叠加值＝Pmax_power/Iset*a+b；或者，叠加值＝固定值；其中，Vbattery为通过检测模块检测线性调整模块的输出电压；a和b均表示电压调整系数，1＜a＜1.2，b＞0；所述外部电池类快速加载法的计算公式为：Vset_1＝Vdrop+Vmax；其中，Vdrop表示预设的MOS管Q2压降；Vmax表示待测电池最大输出电压。4.如权利要求2所述的一种灵活配置的开关线性复合电源控制方法，其特征在于：所述步骤S30具体为：MCU基于所述预设总线电压Vbusset向MOS管Q1输出对应的脉冲宽度调制信号，使MOS管Q1向线性调整模块输出调制后的电源。5.如权利要求2所述的一种灵活配置的开关线性复合电...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤慈全，熊刚，陈琪琪，郭胜，杨建状，邓秉杰，王伟平，
申请(专利权)人：福建星云电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：