一種前級預穩壓的聯動調壓控制方法、裝置及電源與流程
2024-03-07 04:10:15 1
本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種前級預穩壓的聯動調壓控制方法、裝置及電源。
背景技術：
llc(諧振半橋/全橋拓撲線路)因其架構簡單，效率高被廣泛的推廣和利用。但是在實際使用的過程中，其工作頻率具有隨著輸出電壓變化而變化的特點，這對於做大功率電源是一個瓶頸，影響了其工作的穩定性和效率。即常規電池充電機、試驗電源或類似於此類輸出電壓變化範圍寬(大於50％以上輸出電壓變化的應用)，因其工作頻率已偏離諧振頻率點f0很遠(即沒有工作在最佳工作點)，相關器件的應力都將偏離最佳設計點。所以常規的設計場合很難應用llc這種電路拓撲。
因此，如何使llc在工作過程中始終在最佳工作點，是本領域技術人員需要解決的技術問題。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種前級預穩壓的聯動調壓控制方法、裝置及電源，能夠隨著輸出電壓的變化來主動調整pfc級的電壓，從而使llc工作在一個最佳工作點，使其在大功率應用場合更安全，穩定。
為解決上述技術問題，本發明提供一種前級預穩壓的聯動調壓控制方法，所述方法包括：
根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算所述輸出端的電壓變化值；其中，所述電壓變化值具體為電壓增加值或電壓減少值；
根據所述電壓變化值，確定傳輸信號的脈衝寬度；
將pfc級的工作電壓調整至與所述脈衝寬度相對應的電壓值，以使llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。
可選的，根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算所述輸出端的電壓變化值，包括：
接收電壓檢測器件發送的所述輸出端的當前輸出電壓；
根據所述當前輸出電壓以及所述輸出端的前一次輸出電壓，計算所述輸出端的電壓變化值。
本發明還提供一種前級預穩壓的聯動調壓控制裝置，包括：
處理器，用於根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算所述輸出端的電壓變化值；其中，所述電壓變化值具體為電壓增加值或電壓減少值；根據所述電壓變化值，確定傳輸信號的脈衝寬度；
功率因數校正器，用於將pfc級的工作電壓調整至與所述脈衝寬度相對應的電壓值，以使llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。
可選的，所述處理器具體用於接收電壓檢測器件發送的所述輸出端的當前輸出電壓；根據所述當前輸出電壓以及所述輸出端的前一次輸出電壓，計算所述輸出端的電壓變化值。
本發明還提供一種電源，包括如上述任一項所述的前級預穩壓的聯動調壓控制裝置。
可選的，本方案還包括：與llc相連的過載保護電路。
本發明所提供的本發明公開了一種前級預穩壓的聯動調壓控制方法，方法包括：根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算輸出端的電壓變化值；其中，電壓變化值具體為電壓增加值或電壓減少值；根據電壓變化值，確定傳輸信號的脈衝寬度；將pfc級的工作電壓調整至與脈衝寬度相對應的電壓值，以使llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。
可見，該方法中隨著輸出電壓的變化來主動調整pfc級的電壓即通過輸出端電壓變化值確定對應的傳輸信號的脈衝寬度，再根據傳輸信號的脈衝寬度確定pfc級的工作電壓，從而使llc工作在一個最佳工作點，使其在大功率應用場合更安全，穩定；本發明還提供了一種前級預穩壓的聯動調壓控制裝置及電源，具有上述有益效果，在此不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例所提供的前級預穩壓的聯動調壓控制方法的流程圖；
圖2為本發明實施例所提供的前級預穩壓的聯動調壓控制裝置的結構框圖；
圖3為本發明實施例所提供的一種具體的電源的結構框圖。
具體實施方式
本發明的核心是提供一種前級預穩壓的聯動調壓控制方法、裝置及電源，能夠隨著輸出電壓的變化來主動調整pfc級的電壓，從而使llc工作在一個最佳工作點，使其在大功率應用場合更安全，穩定。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參考圖1，圖1為本發明實施例所提供的前級預穩壓的聯動調壓控制方法的流程圖；該方法可以包括：
s100、根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算輸出端的電壓變化值；其中，電壓變化值具體為電壓增加值或電壓減少值；
具體的，由於llc工作頻率具有隨著輸出電壓變化而變化的特點，該特點影響了其工作的穩定性和效率。因此要使得llc工作頻率可以穩定在預定諧振頻率範圍內(即f0附近)，本實施例中將llc的輸入端電壓隨著最終輸出端的輸出電壓的變化而變化。因此，該步驟主要是為了監測輸出端的輸出電壓，進而可以根據該輸出電壓確定輸出端的電壓變化值(這裡的電壓變化值可以包括電壓升高即電壓增加值或電壓降低電壓減少值)。
本實施例並不限定接收輸出端的輸出電壓的頻率，可以是隨時對輸出端的輸出電壓進行檢測，也可以是定時獲取輸出端的輸出電壓。定時的周期可以由用戶進行確定和修改。這裡的輸出端可以是指次級輸出端。
進一步，確定電壓變化值具體方式可以有用戶進行確定，電壓變化值為廣義變化值，不僅僅理解為增加或降低，還可以理解為升高程度或降低程度。例如將本次檢測到的輸出端的輸出電壓(即輸出端的當前輸出電壓)與前一次檢測到的輸出端的輸出電壓進行比較，若本次和前一次一樣，則電壓變化值為0，若本次比前一次大，則電壓變化值為電壓增加兩者的差值，若本次比前一次小，則電壓變化值為電壓減少兩者的差值。或者是將本次檢測到的輸出端的輸出電壓(即輸出端的當前輸出電壓)與預定基準電壓進行比較，若本次和基準電壓一樣，則電壓變化值為0，若本次比基準電壓大，則電壓變化值為電壓增加兩者的差值，若本次比基準電壓小，則電壓變化值為電壓減少兩者的差值。或者是根據本次檢測到的輸出端的輸出電壓(即輸出端的當前輸出電壓)與前一次檢測到的輸出端的輸出電壓，計算電壓變化程度值(這裡可以將電壓變化程度值理解為電壓變化值，包括輸出電壓升高的程度值以及輸出電壓降低的程度值)，根據該電壓變化程度值確定傳輸信號的脈衝寬度。可選的，根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算輸出端的電壓變化值可以包括：
接收電壓檢測器件發送的輸出端的當前輸出電壓；
根據當前輸出電壓以及輸出端的前一次輸出電壓，計算輸出端的電壓變化值。
s110、根據電壓變化值，確定傳輸信號的脈衝寬度；
具體的，本實施例中電壓變化值與傳輸信號的脈衝寬度具有映射關係，即根據該映射關係可以確定電壓變化值對應的傳輸信號的脈衝寬度。本實施例中並不限定電壓變化值與傳輸信號的脈衝寬度之間具體的映射關係，可以是一一映射關係，也可以是多對一的映射關係。總之可以根據計算得到的電壓變化值，確定與之相對應的傳輸信號的脈衝寬度。
s120、將pfc級的工作電壓調整至與脈衝寬度相對應的電壓值，以使llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。
具體的，本實施例中pfc級的工作電壓與傳輸信號的脈衝寬度具有映射關係，即根據該映射關係可以確定傳輸信號的脈衝寬度對應的pfc級的工作電壓。本實施例中並不限定pfc級的工作電壓與傳輸信號的脈衝寬度之間具體的映射關係，可以是一一映射關係，也可以是多對一的映射關係。總之可以根據脈衝寬度，確定與之相對應的pfc級的工作電壓。即該pfc級的工作電壓為llc的輸入電壓，通過此以使llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。
下面以輸出電壓升高為例對本實施例進行說明(輸出電壓下降過程類似)：當處理器(例如可以是微處理器mcu)接收到輸出端的輸出電壓升高時，需要調整傳輸信號的脈衝佔空比和pfc級的工作電壓，通過這兩個數值的調整使得llc半橋輸入電壓升高，並根據對應的脈衝頻率，使得llc工作頻率上升回到f0左右(即在預定諧振頻率範圍內)。即當輸出端的輸出電壓升高時，mcu計算得到電壓變化值，並確定對應的脈衝寬度即發送pwm到初級側，運算後調整pfc級的工作電壓(hv+)至與脈衝寬度相對應的電壓值，使得llc的諧振頻率上升，並最終使得llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。實現跟隨輸出電壓對前級高壓作聯動調壓，電源工作頻率範圍變窄，工作更可靠，效率更高。即通過主動式前段控制，改善第二級功率轉換單元的工況，使其在大功率應用場合更安全，穩定。
下面舉例說明本實施例，根據輸出電壓升高程度來調整功率因數級(即初級側)的輸出電壓，可以是一個等比的對應關係(例如輸出電壓最高時，duty＝1最低時，duty＝0)，當duty＝1時pfc級的工作電壓調整到425v，duty＝0時pfc級的工作電壓調整到370v。
基於上述技術方案，本發明實施例提供的前級預穩壓的聯動調壓控制方法，根據次級輸出電壓升高程度來調整傳輸信號的脈衝寬度，原邊根據檢測到的脈衝寬度值，來調整pfc級的工作電壓(hv+)，llc級的諧振頻率則自動調到最佳工作點f0附近。即能夠隨著輸出電壓的變化來主動調整pfc級的電壓，從而使llc工作在一個最佳工作點，使其在大功率應用場合更安全，穩定。
下面對本發明實施例提供的前級預穩壓的聯動調壓控制裝置及電源進行介紹，下文描述的前級預穩壓的聯動調壓控制裝置及電源與上文描述的前級預穩壓的聯動調壓控制方法可相互對應參照。
請參考圖2，圖2為本發明實施例所提供的前級預穩壓的聯動調壓控制裝置的結構框圖；該裝置可以包括：
處理器100，用於根據接收到的輸出端的輸出電壓，計算輸出端的電壓變化值；其中，電壓變化值具體為電壓增加值或電壓減少值；根據電壓變化值，確定傳輸信號的脈衝寬度；
功率因數校正器200，用於將pfc級的工作電壓調整至與脈衝寬度相對應的電壓值，以使llc的工作頻率在預定諧振頻率範圍內。
具體的，這裡的處理器100具體可以是微處理器mcu，這裡的功率因數校正器200具體可以是rectifiers&pfc(整流功率因數校正電路)。
基於上述實施例，處理器100具體用於接收電壓檢測器件發送的輸出端的當前輸出電壓；根據當前輸出電壓以及輸出端的前一次輸出電壓，計算輸出端的電壓變化值。
本發明實施例還提供一種電源，包括上述任意實施例所述的前級預穩壓的聯動調壓控制裝置。
基於上述實施例，該電源還可以包括：與llc相連的過載保護電路。
下面請參考圖3，給出了一種電源的具體結構框圖。其中，交流檢測電路用於交流線路電壓檢測，在交流線路電壓過低或過高時都關閉輸出，防止損壞器件及電路，從而提高系統的可靠性。該具體例子中對於電源的保護電路還包括activeinrushcurrentlimiting(浪湧電流限制電路)、olp(過載保護電路)、ovp(過壓保護電路)。
基於上述技術方案，本發明實施例提供的電源，實現跟隨輸出電壓對前級高壓作聯動調壓，電源工作頻率範圍變窄，工作更可靠，效率更高。
說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬體和軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的範圍。
結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(ram)、內存、只讀存儲器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬碟、可移動磁碟、cd-rom、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。
以上對本發明所提供的前級預穩壓的聯動調壓控制方法、裝置及電源進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。