电容容值监测方法、系统以及开关电源设备技术方案

技术编号:37067686 阅读:15 留言:0更新日期:2023-03-29 19:45
本申请实施例提供一种电容容值监测方法、系统以及开关电源设备,该电容容值监测系统包括PFC主电路,PFC主电路包括整流单元、升压单元、待监测电容和负载,待监测电容和负载并联于升压单元的输出端两侧,该电容容值监测方法包括:确定整流单元的输入端的第一信号对应的输入电压峰值、输入电流峰值和输入频率值;以及确定升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压参数;根据输入电压峰值、输入电流峰值、输入频率值、以及输出电压参数,确定待监测电容的容值。通过上述方式,能够采用较低的成本对PFC电路的输出电容的容值进行监控,避免了因为没有及时发现输出电容失效而导致开关电源无法正常运行的情况。源无法正常运行的情况。源无法正常运行的情况。

【技术实现步骤摘要】
电容容值监测方法、系统以及开关电源设备


[0001]本申请涉及电路
,尤其涉及一种电容容值监测方法、系统以及开关电源设备。

技术介绍

[0002]开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。然而,随着开关电源运行时间的增加,其可靠性以及使用寿命也在不断降低。作为开关电路的重要组成部分,PFC电路的输出电容因为经常工作在高压部分,非常容易失效,而一旦失效会导致开关电源无法正常运行。
[0003]因此为了保证开关电源的正常使用,在实际生产实践中,常常需要对PFC电路的输出电容的容值进行监测,以及时确定其是否失效。但现有的PFC电路的输出电容容值监测方法需要新增复杂电路或者传感器,监测成本过高。因此如何低成本地对PFC电路的输出电容的容值进行监测成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例一种电容容值监测方法、系统以及开关电源设备,以解决现有技术中对开关电源中PFC电路的输出电容容值监测成本高的问题。
[0005]为解决上述问题,本申请提供一种电容容值监测方法,应用于电容容值监测系统,该电容容值监测系统包括PFC主电路,PFC主电路包括整流单元、升压单元、待监测电容和负载,待监测电容和负载并联于升压单元的输出端两侧,该电容容值监测方法包括:确定整流单元的输入端的第一信号对应的输入电压峰值、输入电流峰值和输入频率值;以及确定升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压参数;根据输入电压峰值、输入电流峰值、输入频率值、以及输出电压参数,确定待监测电容的容值。
[0006]在一实施例中,确定升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压参数,包括:确定升压单元的输出端的第二信号对应的电压波动差值、以及实时输出电压值;根据输入电压峰值、输入电流峰值、输入频率值、以及输出电压参数,确定待监测电容的容值,包括:根据输入电压峰值、输入电流峰值、输入频率值、电压波动差值、以及实时输出电压值,确定待监测电容的容值。
[0007]在一实施例中,确定升压单元的输出端的第二信号对应的电压波动差值,包括:确定升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压最大值和输出电压最小值;根据输出电压最大值和输出电压最小值的差值,确定升压单元的输出端的第二信号对应的电压波动差值。
[0008]在一实施例中,根据输入电压峰值、输入电流峰值、输入频率值、电压波动差值、以及实时输出电压值,确定待监测电容的容值,包括:采用预设计算公式确定待监测电容的容值,预设计算公式为:
[0009][0010]其中,V
P
为输入电压峰值,I
p
为输入电流峰值,f为输入频率值,ΔU为电压波动差值,V0为实时输出电压值。
[0011]在一实施例中,该方法还包括:响应于待监测电容的容值满足设定容值条件,则进行预警提醒;其中,设定容值条件由待监测电容的初始容值确定。
[0012]为解决上述问题,本申请提供一种容容值监测系统,该电容容值监测系统包括:PFC主电路,PFC主电路包括整流单元、升压单元、待监测电容和负载,待监测电容和负载并联于升压单元的输出端两侧;监测电路,监测电路连接整流单元的输入端和升压单元的输出端;其中,监测电路被配置为:对整流单元的输入端的第一信号进行采样、对整流单元的输出端的第三信号进行采样、以及对升压单元的输出端的第二信号进行采样,并根据如上述的方法确定待监测电容的容值。
[0013]在一实施例中,监测电路包括:第一采样单元,第一采样单元连接整流单元的输入端,用于对整流单元的输入端的第一信号进行电压采样,以得到输入电压值;第二采样单元,第二采样单元连接整流单元的输出端,用于对整流单元的输出端的第三信号进行电流采样,以得到输入电流值;第三采样单元,第三采样单元连接升压单元的输出端,用于对升压单元的输出端的第二信号进行电压采样,以得到输出电压参数;处理单元,处理单元连接第一采样单元、第二采样单元和第三采样单元,处理单元被配置为根据如上述的方法确定待监测电容的容值。
[0014]在一实施例中,第一采样单元包括:第一电阻,第一电阻的第一端连接整流单元的第一输入端,第一电阻的第二端连接处理单元;第二电阻,第二电阻的第一端连接整流单元的第二输入端,第二电阻的第二端连接处理单元;第二采样单元包括:第一电容,第一电容的第一端连接整流单元的第二输出端,第一电容的第二端接地;第三电阻,第三电阻的第一端连接第一电容的第一端,第三电阻的第二端接地,第三电阻的第一端和第二端连接处理单元;第三采样单元包括:第四电阻,第四电阻的第一端连接升压单元的第一输出端,第四电阻的第二端连接处理单元;第五电阻,第五电阻的第一端连接升压单元的第一输出端,第五电阻的第二端连接处理单元。
[0015]在一实施例中,电容容值监测系统还包括:预警提醒单元,预警提醒单元连接监测电路,监测电路还用于在待监测电容的容值满足设定容值条件时,控制预警提醒单元进行预警提醒;其中,设定容值条件由待监测电容的初始容值确定。
[0016]为解决上述问题,本申请提供一种开关电源设备,该开关电源设备包括如上述的电容容值监测系统。
[0017]本申请提供一种电容容值监测方法,应用于电容容值监测系统,该电容容值监测系统包括PFC主电路,PFC主电路包括整流单元、升压单元、待监测电容和负载,待监测电容和负载并联于升压单元的输出端两侧,该电容容值监测方法包括:确定整流单元的输入端的第一信号对应的输入电压峰值、输入电流峰值和输入频率值;以及确定升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压参数;根据输入电压峰值、输入电流峰值、输入频率值、以及输出电压参数,确定待监测电容的容值。由此,本申请只需要采集PFC主电路中的相关参数,就能实时监测开关电源中PFC电路的输出电容即待监测电容的容值,而不需要额外新增复
杂电路或传感器,从而低成本地实现了对输出电容的容值进行监测,避免了因为没有及时发现输出电容失效而导致开关电源无法正常运行的情况。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请提供的一种电容容值监测方法的流程示意图;
[0020]图2是本申请提供的PFC主电路一实施例的拓扑示意图;
[0021]图3是本申请一实施例中经过整流单元10的交流电波形的对比示意图;
[0022]图4是本申请提供的另一电容容值监测方法的流程示意图;
[0023]图5是本申请提供的电容容值监测系统的结构示意图;
[0024]图6是本申请提供的另一电容容值监测系统的结构示意图;
[0025]图7是图6中第一采样单元一实施例的电路示意图;
[0026]图8是图6中第二采样单本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容容值监测方法,其特征在于,应用于电容容值监测系统,所述电容容值监测系统包括PFC主电路,所述PFC主电路包括整流单元、升压单元、待监测电容和负载,所述待监测电容和所述负载并联于所述升压单元的输出端两侧,所述电容容值监测方法包括:确定所述整流单元的输入端的第一信号对应的输入电压峰值、输入电流峰值和输入频率值;确定所述升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压参数;根据所述输入电压峰值、所述输入电流峰值、所述输入频率值、以及所述输出电压参数,确定所述待监测电容的容值。2.根据权利要求1所述的电容容值监测方法,其特征在于,所述确定所述升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压参数,包括:确定所述升压单元的输出端的第二信号对应的电压波动差值、以及实时输出电压值;所述根据所述输入电压峰值、所述输入电流峰值、所述输入频率值、以及所述输出电压参数,确定所述待监测电容的容值,包括:根据所述输入电压峰值、所述输入电流峰值、所述输入频率值、所述电压波动差值、以及所述实时输出电压值,确定所述待监测电容的容值。3.根据权利要求2所述的电容容值监测方法,其特征在于,所述确定所述升压单元的输出端的第二信号对应的电压波动差值,包括:确定所述升压单元的输出端的第二信号对应的输出电压最大值和输出电压最小值;根据所述输出电压最大值和所述输出电压最小值的差值,确定所述升压单元的输出端的第二信号对应的电压波动差值。4.根据权利要求2所述的电容容值监测方法,其特征在于,所述根据所述输入电压峰值、所述输入电流峰值、所述输入频率值、所述电压波动差值、以及所述实时输出电压值,确定所述待监测电容的容值,包括:采用预设计算公式确定所述待监测电容的容值,所述预设计算公式为:其中,V
P
为所述输入电压峰值,I
p
为所述输入电流峰值,f为所述输入频率值,ΔU为所述电压波动差值,V0为所述实时输出电压值。5.根据权利要求1所述的电容容值监测方法,其特征在于,所述方法还包括:响应于所述待监测电容的容值满足设定容值条件,进行预警提醒;其中,所述设定容值条件由所述待监测电容的初始容值确定。6.一种电容容值监测系统,其特征在于,所述电容容值监测系统包括:PFC主电路,所述PFC主电路包括整流单元、升压单元、待监测电容和负载,所述待监测电容和所述负载并联于所述升压单元的输出端两侧;监测电路,所述监测电路连接所述整流单元的输入端和所述升压...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁开发谭洪权陈辉
申请(专利权)人:深圳欧陆通电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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