专利名称：一种开关电源的控制方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及电源，更具体地说，涉及一种开关电源的控制方法和装置。
背景技术：
开关电源是一种电压转换电路，主要用于升压和降压，并广泛应用于现代电子产 品中。开关电源一般包括主电路和控制电路。其中控制电路采样主电路信号，采用某种控 制方法及装置，转换成控制信号，控制主电路的运行。现有技术的开关电源控制电路一般如图1和图2所示。图1是现有技术的开关电 源控制电路原理图；其采用的控制方法是将输出电压基准与输出电压采样信号之差经电压 补偿器生成第一采样信号基准；第一采样信号基准与第一采样信号的差经过第一采样信号 补偿器生成占空比；占空比经过信号发生器生成控制主电路开关的控制信号。图2是现有技术的AC/DC开关电源控制电路原理图。其与图1示出的开关电源控 制电路原理基本相同。其区别在于，将输出电压基准与输出电压采样信号之差经电压补偿 器生成第二电压补偿信号；经第二乘法器，第二电压补偿信号与输入电压采样信号相乘，再 与输入电压有效值采样信号的平方相除以生成第一采样信号基准。上述控制方法的缺陷在于，当负载跳变时，电压补偿器调节速度较慢，导致第一采 样信号基准在负载跳变时偏大或偏小，需要较长时间才能达到新的稳定值。在达到新的稳 定值之前，由于其偏大或偏小，导致输入功率过大或过小，从而导致输出电压上冲或下跌。对于输出电压上冲或下跌，在现有技术中一般普遍采用的方法是检测输出电压， 当上冲或下跌到一定值时，采用某种控制方法，(采用另一套参数的电压补偿器，直接对第 一采样信号基准进行处理，或直接对占空比进行处理)，从而控制输出电压上冲或下跌在一 定的范围内，但是此时输出电压已经上冲或下跌到一定值了，其输出电压和电流变化如图3 所示。因此，需要一种能够保证在负载突变的时候，能够迅速作出反映，并控制输出电压 保持不变的开关电源控制方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够保证在 负载突变的时候，能够迅速作出反映，并控制输出电压保持不变的开关电源控制方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种开关电源的控制方法，包 括a.获取输出电压采样信号，并基于输出电压基准与所述输出电压采样信号的差值 生成第一电压补偿信号；b.获取第二采样信号，并将所述第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生 成第一采样信号基准；c.获取第一采样信号，并基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成占空比；d.基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。在本发明所述的开关电源的控制方法中，当主电路为AC/DC电路时，所述步骤a包 括
al、获取输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号，并基于所述输入电压采样 信号、输入电压有效值采样信号、和所述输出电压基准与输出电压采样信号的差值生成所 述第一电压补偿信号。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述第一采样信号包括电流采样信号或 功率采样信号；所述电流采样信号为输入电流采样信号、输出电流采样信号或负载电流采 样信号；所述功率采样信号为输入功率采样信号、输出功率采样信号或负载功率采样信号。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述第二采样信号包括电流采样信号、 功率采样信号、或后级电路的第一采样信号基准。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述电流采样信号为输出电流采样信 号、负载电流采样信号、或后级电路电流采样信号；所述功率采样信号为输出功率采样信 号、负载功率采样信号、或后级电路功率采样信号。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述后级电路电流采样信号为后级电路 输入电流采样信号、后级电路输出电流采样信号或后级电路负载电流采样信号；所述后级 电路功率采样信号为后级电路输入功率采样信号、后级电路输出功率采样信号或后级电路 负载功率采样信号。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述输入功率采样信号为所述输入电流 采样信号与所述输入电压采样信号相乘；所述输出功率采样信号为所述输出电流采样信号 与所述输出电压采样信号相乘；所述负载功率采样信号为所述负载电流采样信号与所述负 载电压采样信号相乘。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述控制方法在一段或几段负载范围内 采用。在本发明所述的开关电源的控制方法中，所述控制方法在负载跳变时及跳变后一 段或几段时间范围内采用。本发明解决其技术问题采用的又一技术方案是，构造一种开关电源的控制装置， 包括第一采样电路，用于获取输出电压采样信号、第一采样信号、第二采样信号；电压补偿器，用于基于输出电压基准与输出电压采样信号的差值生成电压补偿信 号；第一乘法器，用于将所述第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生成第一 采样信号基准；第一采样信号补偿器，用于基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差 生成占空比；信号发生器，用于基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。在本发明所述的一种开关电源的控制装置中，当主电路为AC/DC电路时，所述控 制装置还包括
第二采样电路，用于获取输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号；第二乘法器，用于基于所述输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号、和所述 输出电压基准与输出电压采样信号的差值生成所述第一电压补偿信号。实施本发明的一种开关电源的控制方法和装置，具有以下有益效果当负载跳变时，电压补偿器无需调节，就能使第一采样信号基准在负载跳变时，实 时达到新的稳定值，输入功率等于输出功率，因此输出电压保持不变。此外，本发明提供了一种从源头上解决负载跳变时，输出电压产生变化的问题。在 本技术领域，技术人员往往只是在检测输出电压，当上冲或下跌到一定值时，采用某种控制 方法进行处理，而没有考虑到从源头上解决问题。因此，本发明提供了一种解决这一技术问 题的新的思路。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是现有技术的开关电源控制电路原理图；图2是现有技术的AC/DC开关电源控制电路原理图；图3是采用现有技术的AC/DC开关电源控制电路的负载跳变仿真波形图；图4是本发明的开关电源的控制方法的流程图；图5是本发明的开关电源控制电路原理图；图6是本发明的AC/DC开关电源控制电路原理图；图7是采用本发明的AC/DC开关电源控制电路的负载跳变仿真波形图。
具体实施例方式如图4所示，本发明的开关电源的控制方法包括S1获取输出电压采样信号，并基 于输出电压基准与所述输出电压采样信号的差值生成第一电压补偿信号；S2获取第二采 样信号，并将所述第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生成第一采样信号基准; S3获取第一采样信号，并基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成占空 比；S4基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。在步骤S1中，可采用第一采样电路获取输出电压采样信号，并使用电压补偿器基 于输出电压基准与输出电压采样信号的差值生成第一电压补偿信号。在步骤S2中，可采用第一采样电路获取第二采样信号，并使用第一乘法器将所述 第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生成第一采样信号基准。在本发明的一个实 施例中，该第二采样信号是输出功率采样信号或输出电流采样信号。在本发明的又一实施例中，该第二采样信号是负载功率采样信号、负载电流采样 信号、后级电路的输入功率采样信号、后级电路的输出功率采样信号、后级电路的负载功率 采样信号、后级电路的输入电流采样信号、后级电路的输出电流采样信号、后级电路的负载 电流采样信号、或后级电路的第一采样信号基准。在该实施例中，所述后级电路即后级开关 电源，为以该实施例中开关电源的输出作为输入的开关电源。本领域技术人员了解并熟悉 这种概念。在步骤S3中，可采用采样电路获取第一采样信号，并使用第一采样信号补偿器基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成占空比。在本发明的一个实施例 中，该第一采样信号是输入功率采样信号、输出功率采样信号、负载功率采样信号、输入电 流采样信号、输出电流采样信号、或负载电流采样信号。在步骤S4中，可使用信号发生器基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。当主电路为AC/DC电路时，步骤S1还可改为可采用采样电路获取输出电压采样 信号，并使用电压补偿器基于输出电压基准与所述输出电压采样信号的差值生成第二电压 补偿信号；可采用采样电路获取输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号，并使用第二 乘法器将所述第二电压补偿信号与所述输入电压采样信号相乘，再与所述输入电压有效值 采样信号的平方相除以生成第一电压补偿信号。其中功率采样信号可通过将电流采样信号与电压采样信号相乘来获得，或通过某 种控制方法或装置来获得。在本发明的又一实施例中，在一段或几段负载范围内采用所述的开关电源的控制 方法。该负载范围可以从最低启动电压到最高允许电压设置、或从任意电压到任意电压设 置。本领域技术人员了解并熟悉这种设置。在本发明的又一实施例中，在负载跳变时及跳变后一段或几段时间范围内采用所 述的开关电源的控制方法。该时间范围可以任意设置。本领域技术人员了解并熟悉这种设置。当负载跳变时，由于采用本发明所述的方法，则电压补偿器无需调节，就能使第一 采样信号基准在负载跳变时，实时达到新的稳定值，输入功率等于输出功率，因此输出电压 保持不变。本发明还公开了一种开关电源的控制装置，包括第一采样电路，用于获取输出电 压采样信号、第一采样信号、第二采样信号；电压补偿器，用于基于输出电压基准与输出电 压采样信号的差值生成第一电压补偿信号；第一乘法器，用于将所述第一电压补偿信号和 所述第二采样信号相乘以生成第一采样信号基准；第一采样信号补偿器，用于基于所述第 一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成占空比；信号发生器，用于基于所述占空比 生成主电路开关的控制信号。图5是本发明的开关电源控制电路原理图。其采用的控制方法是将输出电压基准 与输出电压采样信号之差经电压补偿器生成第一电压补偿信号；将第一电压补偿信号和第 二采样信号相乘以生成第一采样信号基准；第一采样信号基准与第一采样信号的差经过第 一采样信号补偿器生成占空比；占空比经过信号发生器生成控制主电路开关的控制信号。图6是本发明的AC/DC开关电源控制电路原理图。其与图5示出的开关电源控 制电路原理基本相同。其区别在于，将输出电压基准与输出电压采样信号之差经电压补偿 器生成第二电压补偿信号；经第二乘法器，第二电压补偿信号与输入电压采样信号相乘，再 与输入电压有效值采样信号的平方相除以生成第一电压补偿信号。这一区别与现有技术相 同。本领域技术人员熟悉并且能够熟练掌握这一技术。当负载跳变时，由于采用本发明所述的装置，则电压补偿器无需调节，就能使第一 采样信号基准实时达到新的稳定值，输入功率等于输出功率，因此输出电压保持不变，如图 7示出的AC/DC电路的负载跳变仿真波形图。本发明的一个实施例提供了一种机器可读存储器，其上存储有计算机程序。该程序至少包含一段代码，所述至少一段代码由机器执行使得该机器能够执行本申请中所述的 方法步骤。因此，本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一 个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分 散方式实现。任何可以实现方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结 合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控 制计算机系统，使 其按方法运行。虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离 本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所 公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
权利要求
一种开关电源的控制方法，其特征在于，包括a.获取输出电压采样信号，并基于输出电压基准与所述输出电压采样信号的差值生成第一电压补偿信号；b.获取第二采样信号，并将所述第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生成第一采样信号基准；c.获取第一采样信号，并基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成占空比；d.基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。
2.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法，其特征在于，当主电路为AC/DC电路 时，所述步骤a包括al、获取输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号，并基于所述输入电压采样信 号、输入电压有效值采样信号、和所述输出电压基准与输出电压采样信号的差值生成所述 第一电压补偿信号。
3.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法，其特征在于，所述第一采样信号包括 电流采样信号或功率采样信号；所述电流采样信号包括输入电流采样信号、输出电流采样 信号或负载电流采样信号；所述功率采样信号包括输入功率采样信号、输出功率采样信号 或负载功率采样信号。
4.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法，其特征在于，所述第二采样信号包括 电流采样信号、功率采样信号、或后级电路的第一采样信号基准。
5.根据权利要求4所述的开关电源的控制方法，其特征在于，所述电流采样信号包括 输出电流采样信号、负载电流采样信号、或后级电路电流采样信号；所述功率采样信号包括 输出功率采样信号、负载功率采样信号、或后级电路功率采样信号。
6.根据权利要求5所述的开关电源的控制方法，其特征在于，所述后级电路电流采样 信号包括后级电路输入电流采样信号、后级电路输出电流采样信号或后级电路负载电流采 样信号；所述后级电路功率采样信号包括后级电路输入功率采样信号、后级电路输出功率 采样信号或后级电路负载功率采样信号。
7.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法，其特征在于，所述控制方法在一段或 几段负载范围内采用。
8.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法，其特征在于，所述控制方法在负载跳 变时及跳变后一段或几段时间范围内采用。
9.一种开关电源的控制装置，其特征在于，包括第一采样电路，用于获取输出电压采样信号、第一采样信号、第二采样信号；电压补偿器，用于基于输出电压基准与输出电压采样信号的差值生成第一电压补偿信号；第一乘法器，用于将所述第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生成第一采样 信号基准；第一采样信号补偿器，用于基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成 占空比；信号发生器，用于基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。
10.根据权利要求9所述的一种开关电源的控制装置，其特征在于，当主电路为AC/DC 电路时，所述控制装置还包括第二采样电路，用于获取输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号； 第二乘法器，用于基于所述输入电压采样信号、输入电压有效值采样信号、和所述输出 电压基准与输出电压采样信号的差值生成所述第一电压补偿信号。
全文摘要
本发明涉及一种开关电源的控制方法和装置，所述方法包括a.获取输出电压采样信号，并基于输出电压基准与所述输出电压采样信号的差值生成第一电压补偿信号；b.获取第二采样信号，并将所述第一电压补偿信号和所述第二采样信号相乘以生成第一采样信号基准；c.获取第一采样信号，并基于所述第一采样信号基准与所述第一采样信号之差生成占空比；d.基于所述占空比生成主电路开关的控制信号。实施本发明的一种开关电源的控制方法和装置，当负载跳变时，电压补偿器无需调节，就能使第一采样信号基准实时达到新的稳定值，因此输入功率等于输出功率，输出电压保持不变。
文档编号H02M1/00GK101877543SQ200910139328
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者姜轶峰 申请人:艾默生网络能源系统北美公司