一种自适应调节的滤波电路制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应调节的滤波电路，属于开关电源技术领域，解决了现有技术中滤波电路在负载功率变化时不能持续保持低纹波电压且功率损耗大的技术问题。本申请提供了一种自适应调节的滤波电路，该电路包括DSP、n级LC滤波电路、与每一级LC滤波电路对应的继电器、每一继电器的控制电路；所述继电器并联在各级LC滤波电路的电感L的两侧；所述DSP用于检测负载功率并根据负载功率生成各继电器的控制信号，并将该控制信号发送至各继电器的控制电路，各控制电路根据所述控制信号控制各级LC滤波电路继电器K的通断，以形成不同的滤波模式。实现了根据负载功率自动切换不同等级滤波电路，从而使纹波电压稳定在较小状态，且减小功率损耗的有益效果。的有益效果。的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应调节的滤波电路


[0001]本专利技术涉及开关电源
，尤其涉及一种自适应调节的滤波电路。

技术介绍

[0002]整流滤波电路是直流稳压电源设备原理电路的重要组成部分。具有把交流电压转换成直流电压的功能作用。在整流滤波电路中有两部分电路组成，如图1所示：一是整流电路。其作用是把正弦波交流电压(如市电220V/50Hz)转变成单向的脉动电压；二是滤波电路，是将单向脉动电压通过滤波形成直流电压。整流滤波电路输出的直流电压，是直流稳压电源设备实现稳压输出的前提。如果整流滤波电路输出的直流电压不能满足稳压电路输出的要求，将导致直流稳压电源设备不能稳压输出。所以，滤波电路的设计，特别是滤波电容的设计与选用显得更加重要。
[0003]整流滤波电路的原理如图1所示，主要有V1～V4二极管、滤波电容C1和负载电阻R1组成。如果负载电阻R1等效为电源设备的稳压电路，就对滤波电路提出指标要求。在整流电路输出电压、功率保证的情况下，主要是对纹波电压的要求。纹波电压是指滤波电路、稳压电路输出直流电压含有的波动电压，如图2所示。图2中
①
是输入电压，图2中
②
是经二极管整流后的波形，图2中
③
是经RC滤波后的波形，图2中
④
是输出电压波形。如果滤波电路输出的纹波电压过大，将导致稳压电路输出纹波电压增大，甚至难以稳压。
[0004]整流滤波用的电解电容的选取似乎早有定论。即应根据允许的纹波电压来选取容值，对于有维持时间要求的系统，单相整流时一般取l～2uF。对于滤波电容C的选取，使用经验公式RC≥(3：5)T/2，并认为滤波电容C越大越好。实验证明这些说法，对于直流稳压电源设备中整流滤波电容的设计与选取是不科学的。因为，滤波电容的容量大小直接影响整流滤波电路输出的纹波电压，应根据对纹波电压的要求及其直流稳压电源设备输出直流电压指标进行具体的设计与选取。
[0005]目前常见的滤波电路主要有以下四种方式，其各有优缺点，如图3所示，(a)为单一电容滤波电路，此种方式滤波电路简单，但是滤波效果较差；(b)为LC滤波电路，此种滤波方式效果较好，缺点是电感占一定体积且存在发热，增加损耗；(c)为LCπ型滤波电路，此种滤波方式滤波效果较好，缺点是电感和电容占一定体积且存在发热，增加损耗；(d)为RCπ型滤波电路，此种滤波方式效果较好，缺点是电阻发热较严重，损耗较多，且不易选型。
[0006]针对纹波要求较高的电源，上述典型滤波电路已经不满足要求，并且当负载功率变化时，现有的滤波电路不能实现控制纹波电压稳定在较小的状态，同时使功率损耗较小。

技术实现思路

[0007]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种自适应调节的滤波电路，用以解决现有技术中滤波电路在负载功率变化时不能持续保持低纹波电压且功率损耗大的技术问题。
[0008]一方面，本专利技术实施例提供了一种自适应调节的滤波电路，其特征在于：所述自适
应调节的滤波电路包括DSP、n级LC滤波电路、与每一级LC滤波电路对应的继电器、每一继电器的控制电路；所述继电器并联在各级LC滤波电路的电感L的两侧；
[0009]所述DSP用于检测负载功率并根据负载功率生成各继电器的控制信号，并将该控制信号发送至各继电器的控制电路，各控制电路根据所述控制信号控制各级LC滤波电路继电器K的通断，以形成不同的滤波模式。
[0010]进一步的，所述控制电路包括MOS管、电阻R1、电阻R2；所述MOS管的栅极与电阻R1、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端作为控制电路的第一输入端，用于接收DSP的控制信号；所述MOS管的源极接地，MOS的漏极连接继电器控制线圈的一端，控制线圈的另一端连接电源+VCC。
[0011]进一步的，所述控制电路还包括二极管V5；所述二极管V5的正极连接MOS管的漏极，负极连接电源+VCC，并作为控制电路的第二输入端，用于接收DSP的控制信号。
[0012]进一步的，所述滤波电路还包括光耦隔离电路，每一控制电路均连接一光耦隔离电路；DSP发出的对各继电器的控制信号通过相应的光耦隔离电路隔离后输出至各控制电路。
[0013]进一步的，所述滤波电路还包括用于采集滤波电路输出电流和电压的电流采样模块、电压采样模块，并将采集到的电流和电压发送至DSP数字信号处理模块，DSP数字信号处理模块根据所述电压和电流得到负载功率。
[0014]进一步的，所述DSP内部预设有第一功率区间、第二功率区间
…
第n功率区间，从第一功率区间至第n功率区间，功率值是递增的。
[0015]进一步的，所述DSP检测到负载功率位于第一功率区间，控制第一级至第n级LC滤波电路的继电器K1～Kn全部闭合，形成单一电容滤波电路。
[0016]进一步的，当DSP检测到负载功率位于第二功率区间，控制第一级LC滤波电路的继电器K1断开，控制第二级至第n级LC滤波电路的继电器K2～Kn全部闭合，形成LC滤波电路。
[0017]进一步的，当DSP检测到负载功率在第三功率区间，控制第一级、第二级LC滤波电路的继电器K1、K2断开，控制第三级至第n级LC滤波电路的继电器K3～Kn全部闭合，形成LC
‑
LC二级滤波电路；
[0018]当DSP数字信号处理模块检测到负载功率在第四功率区间，控制控制第一级至第三级LC滤波电路的继电器K1～K3断开，控制第四级至第n级LC滤波电路的继电器K4～Kn全部闭合，形成LC
‑
LC
‑
LC三级滤波电路；以此类推。
[0019]另一方面，本专利技术实施例提供了一种自适应调节的整流滤波电路，包括串联连接的整流电路和滤波电路，所述滤波电路采用如上所述任一项的滤波电路。
[0020]与现有技术相比，本专利技术可实现如下有益效果：
[0021]通过设置多级LC滤波，并在每一级LC滤波电路的电感L两端并联继电器，并为每一继电器设置一控制电路，DSP通过检测负载功率，当负载功率落入不同的功率区间时，发出不同的控制信号至各继电器的控制电路，使得控制电路控制相应的继电器闭合或关断，从而形成不同模式的滤波电路，实现控制纹波电压稳定在较小的状态；
[0022]相比于现有的多级LC滤波电路，本申请滤波电路能够根据负载功率变化形成不同模式的滤波电路，而不是采用固定的多级LC滤波，因此能够降低功率损耗。
[0023]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本
专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0024]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0025]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应调节的滤波电路，其特征在于：所述自适应调节的滤波电路包括DSP、n级LC滤波电路、与每一级LC滤波电路对应的继电器、每一继电器的控制电路；所述继电器并联在各级LC滤波电路的电感L的两侧；所述DSP用于检测负载功率并根据负载功率生成各继电器的控制信号，并将该控制信号发送至各继电器的控制电路，各控制电路根据所述控制信号控制各级LC滤波电路继电器K的通断，以形成不同的滤波模式。2.根据权利要求1所述的一种自适应调节的滤波电路，其特征在于：所述控制电路包括MOS管、电阻R1、电阻R2；所述MOS管的栅极与电阻R1、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端作为控制电路的第一输入端，用于接收DSP的控制信号；所述MOS管的源极接地，MOS的漏极连接继电器控制线圈的一端，控制线圈的另一端连接电源+VCC。3.根据权利要求2所述的一种自适应调节的滤波电路，其特征在于：所述控制电路还包括二极管V5；所述二极管V5的正极连接MOS管的漏极，负极连接电源+VCC，并作为控制电路的第二输入端，用于接收DSP的控制信号。4.根据权利要求3所述的一种自适应调节的滤波电路，其特征在于：所述滤波电路还包括光耦隔离电路，每一控制电路均连接一光耦隔离电路；DSP发出的对各继电器的控制信号通过相应的光耦隔离电路隔离后输出至各控制电路。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的一种自适应调节的滤波电路，其特征在于：所述滤波电路还包括用于采集滤波电路输出电流和电压的电流采样模块、电压采样模块，并将采集到的电流和电压发送至DSP数字信号处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：田超，吴元元，王婧，李婧，梁晓龙，贾媛媛，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：