CN104980039A - 开关电源以及控制开关电源的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种开关电源以及控制开关电源的方法和装置，其中方法包括：通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，控制参数包括指定电流和指定电压；同时获取对应的输出电流和输出电压；计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；开关电源控制电路根据电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。本发明通过软件控制开关电源的输出电量，将在一定范围内不同输出要求的电源硬件设计归一化，以简化产品的配置。

Description

开关电源以及控制开关电源的方法和装置

技术领域

本发明涉及到开关电源领域，特别是涉及到一种开关电源以及控制开关电源的方法和装置。

背景技术

开关电源（英文：Switching Mode Power Supply），又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

开关电源由于体积小、重量轻、效率高等优点，已经作为各种电子产品供电的部件，得到了非常广泛的应用。对于绝大部分产品中，开关电源的输出特性是固定的，为负载提供固定电压、电流和功率的电源。在一些特定的应用场合，比如LED照明产品中，LED的驱动电流、驱动电压需要根据实际的LED功率、LED发光管驱动电流、串/并联连接方式等不同规格设定电源的输出电流、电压以及功率，这就导致LED驱动电源种类繁多，选型复杂，为批量生产带来了一定的困难。对于有调光要求的LED照明产品，还需要实时调整其电源的输出电压、电流，对于传统的固定输出电流、电压以及功率的开关电源无法满足这些应用需求。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种可以通过改变控制参数，控制开关电源输出指定电压、电流等的开关电源以及控制开关电源的方法和装置。

为了实现上述发明目的，本发明提出一种控制开关电源的方法，包括：

通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，所述控制参数包括指定电流和/或指定电压；以及，通过输出采样电路采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压；

计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；和/或，计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路；

所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。

进一步地，所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电的步骤，具体包括：

所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路输出输出电流和输出电压；

当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态；或者，当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态。

进一步地，所述当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态的步骤之后，包括：

当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒压源状态。

进一步地，所述当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态的步骤之后，包括：

当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒流源状态。

 本发明还提供一种控制开关电源的装置，包括：

参数控制及采样单元，用于通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，所述控制参数包括指定电流和/或指定电压；以及，通过输出采样电路采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压；

计算单元，用于计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；以及，计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路；

控制单元，用于所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流滤波电路通过输出采样电路给负载供电。

进一步地，所述控制单元，包括：

控制模块，用于所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路输出输出电流和输出电压；

选择模块，用于当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态；或者，当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态。

进一步地，所述控制开关电源的装置还包括第一转换单元，用于当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒压源状态。

进一步地，所述控制开关电源的装置还包括第二转换单元，用于当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒流源状态。

 本发明还包括一种开关电源，包括输出采样电路、开关变换/整流滤波电路、开关电源控制电路、电压反馈环路、电流反馈环路和处理器；

所述处理器接收根据输出要求设定的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，并根据所述控制参数输出对应的指定电压至电压反馈环路，输出对应的指定电流至电流反馈环路；

所述电压反馈环路接收输出采样电路采集到的输出电压和处理器输出的指定电压后，输出对应的电压反馈控制量给所述开关电源控制电路；所述电流反馈环路接收输出采样电路采集到的输出电流和处理器输出的指定电流后，输出电流反馈控制量给所述开关电源控制电路；

所述开关电源控制电路根据接收的电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量，控制本身的工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。

进一步地，所述处理器连接外部数据接口，该外部数据接口接收包括遥控器、RS485总线、RS232总线、I2C总线、SPI总线或电力载波通信的控制命令。

 本发明的开关电源以及控制开关电源的方法和装置，通过处理器获取根据输出要求设定的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，然后输出对应控制参数的指定电压和指定电流到电压反馈环路和电流反馈环路，从而调整开关电源的工作状态。大大简化了开关电源的硬件设计，使在一定范围内不同输出要求的电源硬件设计归一化，相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出，大大降低了规格近似的开关电源的批量生产成本，简化产品的配置，还可以实现对电源的实时智能控制，将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计，有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。

附图说明

图1 为本发明一实施例的控制开关电源的方法的流程图；

图2 为本发明一实施例的开关电源输出控制的流程图；

图3 为本发明另一实施例的控制开关电源的方法的流程图；

图4为本发明一实施例的控制开关电源的装置的结构框图；

图5 为本发明一实施例的控制单元的结构框图；

图6 为本发明另一实施例的控制开关电源的装置的结构框图；

图7 为本发明一实施例的开关电源的原理结构示意图；

图8 为本发明一实施例的电压反馈环路的具体电路图；

图9 为本发明一实施例的电流反馈环路的具体电路图；

图10 为本发明一实施例的开关电源的具体电路图。

 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1和图7，本发明实施例提供一种控制开关电源的方法，包括步骤：

S1、通过处理器800获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，所述控制参数包括指定电流和/或指定电压；以及，通过输出采样电路300采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压；

S2、计算通过电流反馈环路700接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；和/或，计算通过电压反馈环路600接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路500；

S3、所述开关电源控制电路500根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身的工作状态，驱动开关变换/整流滤波电路400通过输出采样电路300给负载供电。

如上述步骤S1所述，上述处理器800可以接受外部的控制参数，从而控制指定电流和指定电压输出给对应的电流反馈环路700和电压反馈环路600，因此，对应不同的负载控制，可以输入不同的对应控制参数，即通过软件参数的改变，控制开关电源的输出，大大简化了开关电源的硬件设计 ，使在一定范围内不同输出要求的开关电源硬件设计归一化，相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出，大大降低开关电源批量生产的成本，简化产品的配置，还可以实现对电源的实时智能控制，将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计，有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。处理器800获取控制参数的方式很多，比如处理器800连接外部数据接口801，通过该外部数据接口801输入控制参数至处理器800，外部数据接口801包括遥控器、RS485总线、RS232总线、I2C总线、SPI总线或电力载波通信等接口。需要注意的是，处理器800需要具有数字信号转换为模拟信号或等效的功能，以便于将控制参数转换为模拟信号。上述输出采样电路300对输出电流和输出电压的采集，则是为电流反馈环路700和电压反馈环路600提供采样参数，便于进行对比，得到电流反馈控制量、电压反馈控制量，其中电流反馈控制量和电压反馈控制量的实际表现形式均为电压。本实施例中，上述在处理器800内加载预设的控制参数，比如，开关电源在出厂前，会预先加载好控制参数，可以直接在对应的输出要求产品中使用。预设的控制参数可以包括多种，可以根据具体的使用要求进行设定，比如，对应第一负载，预设第一控制参数，对应第二负载，预设第二控制参数等。在同样硬件配置的开关电源内加载不同的控制参数，使其在一定范围内有不同输出要求的开关电源硬件设计归一化，进而提高开关电源的生产效率。

如上述步骤S2所述，上述电压反馈环路600为一个闭环放大器，电压反馈环路600的工作原理是比较指定电压与输出电压的值，并输出电压反馈控制量给开关电源控制电路500，使开关电源输出电压改变，从而使输出电压的值与指定电压的值达到预期的对应关系。例如电压反馈环路600设计的指定电压与输出电压为1：10的关系，则当指定电压为1V时，输出电压应该为10V，电压反馈环路600才进入锁定状态，如果输出电压不满足10V的条件，该环路输出的电压反馈控制量将作用在开关电源控制电路500上使其调整开关电源电压的输出，进而使输出电压稳定在10V。通过电压反馈环路600，可以实现输出电压根据处理器800的指定电压变化的对应关系，从而实现电源的输出电压通过处理器800控制。同理，通过电流反馈环路700，可以实现输出电流根据处理器800的指定电流变化的对应关系，从而实现电源的输出电流通过处理器800控制。

如上述步骤S3所述，即开关电源控制电路500根据电压反馈控制量电压反馈控制量和电流反馈控制量中的较大控制量，控制开关电源控制电路500的工作状态等，从而驱动开关变换/整流滤波电路400通过输出采样电路300给负载供电。开关电源控制电路500的工作状态可以根据不同的电路进行相应的控制，如使用PWM电路控制的，则需要调整PWM电路输出的占空比等。

参照图2，本实施例中，上述步骤S3具体包括：

S31、所述开关电源控制电路500根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路300输出输出电流和输出电压；

S32、当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路700的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态；或者，当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路600的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态。

如上述步骤S31和S32所述，由于负载使用情况不同，所以开关电源输出的输出电流和输出电压可能会发生改变，所以通常开关电源的输出电流和输出电压不会同时符合指定值，从而电流反馈环路700或电压反馈环路600一般只会有一个出现锁定状态，哪一个处于锁定状态，则处于哪一种恒定状态即可。比如电流反馈环路700处于锁定状态，则开关电源处于恒流源状态；或者，电压反馈环路600处于锁定状态，则开关电源处于恒压源状态。

本实施例中，上述步骤S32中的当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路700的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态的步骤之后，包括步骤：

S321、当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路600的预设的对应关系时，开关电源转换为恒压源状态。

如上述步骤S321所述，当开关电源处于恒流状态时，说明电压反馈环路600处于失锁状态，而电流反馈环路700处于锁定状态，因为负载会根据使用情况使输出电压发生变化，当输出电压升高到预设的值时，即输出电压使电压反馈环路600处于锁定状态时，开关电源自动转换为恒压源状态，提高本发明开关电源的适应性和可约束性。

本实施例中，上述步骤S32中的当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路600的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态的步骤之后，包括步骤：

S322、当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路700的预设的对应关系时，开关电源转换为恒流源状态。

如上述步骤S322所述，当开关电源处于恒压状态时，说明电流反馈环路700处于失锁状态，而电压反馈环路600处于锁定状态，因为负载会根据使用情况使输出电流发生变化，当输出电流升高到预设的值时，即输出电流使电流反馈环路700处于锁定状态时，开关电源自动转换为恒流源状态，提高本发明开关电源的适应性和可约束性。

参照图3，本实施例中，上述步骤S1中的通过输出采样电路300采集开关电源的输出电流以及输出电压的步骤之后，包括：

S1`、通过处理器800接收所述输出电流和输出电压，并将输出电流和输出电压数字化，然后通过显示装置900显示所述输出电流和输出电压数字化的数值。

如上述步骤S1`所述，上述输出采样电路300采集到的输出电流和输出电压即为开关电源控制电源输出的电流和电压，如果需要实时了解输出电压和输出电流，那么可以通过处理器800接收输出电流和输出电压，然后，将模拟信号的输出电流和输出电压进行模数转换，即数值化处理，最后将输出电压和输出电流的具体数值通过显示装置900显示出来，使使用者实时了解电源通过开关电源输出的电量情况。

在另一实施例中，也可以通过外部数据接口801将输出电流和输出电压的具体数值进行上传处理，使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。

本实施例的控制开关电源的方法，通过处理器800获取根据输出要求设定的控制参数，或者在处理器800内加载预设的控制参数，然后输出对应控制参数的指定电压和指定电流到电压反馈环路600和电流反馈环路700，从而调整开关电源的工作状态。大大简化了开关电源的硬件设计，使在一定范围内不同输出要求的电源硬件设计归一化，相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出，大大降低了规格近似的开关电源的批量生产成本，简化产品的配置，还可以实现对电源的实时智能控制，将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计，有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。

 参照图4和图7，本实施例中还提供一种控制开关电源的装置，包括：

参数控制及采样单元10，用于通过处理器800获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，所述控制参数包括指定电流和/或指定电压；以及，通过输出采样电路300采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压；

计算单元20，用于通过电流反馈环路700接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；和/或，通过电压反馈环路600接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路500；

控制单元30，用于所述开关电源控制电路500根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身的工作状态，驱动开关变换/整流滤波电路400通过输出采样电路300给负载供电。

如上述参数控制及采样单元10，上述处理器800可以接受外部的控制参数，从而控制指定电流和指定电压输出给对应的电流反馈环路700和电压反馈环路600，因此，对应不同的负载控制，可以输入不同的对应控制参数，即通过软件参数的改变，控制开关电源的输出，大大简化了开关电源的硬件设计 ，使在一定范围内不同输出要求的开关电源硬件设计归一化，相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出，大大降低开关电源批量生产的成本，简化产品的配置，还可以实现对电源的实时智能控制，将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计，有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。处理器800获取控制参数的方式很多，比如处理器800连接外部数据接口801，通过该外部数据接口801输入控制参数至处理器800，外部数据接口801包括遥控器、RS485总线、RS232总线、I2C总线、SPI总线或电力载波通信等接口。需要注意的是，处理器800需要具有数字信号转换为模拟信号或等效的功能，以便于将控制参数转换为模拟信号。上述输出采样电路300对输出电流和输出电压的采集，则是为电流反馈环路700和电压反馈环路600提供采样参数，便于进行对比，得到电流反馈控制量、电压反馈控制量，其中电流反馈控制量和电压反馈控制量的实际表现形式均为电压。本实施例中，上述在处理器800内加载预设的控制参数，比如，开关电源在出厂前，会预先加载好控制参数，可以直接在对应的输出要求产品中使用。预设的控制参数可以包括多种，可以根据具体的使用要求进行设定，比如，对应第一负载，预设第一控制参数，对应第二负载，预设第二控制参数等。在同样硬件配置的开关电源内加载不同的控制参数，使其在一定范围内有不同输出要求的开关电源硬件设计归一化，进而提高开关电源的生产效率。

如上述计算单元20，上述电压反馈环路600为一个闭环放大器，电压反馈环路600的工作原理是比较指定电压与输出电压的值，并输出电压反馈控制量给开关电源控制电路500，使开关电源输出电压改变，从而使输出电压的值与指定电压的值达到预期的对应关系。例如电压反馈环路600设计的指定电压与输出电压为1：10的关系，则当指定电压为1V时，输出电压应该为10V，电压反馈环路600才进入锁定状态，如果输出电压不满足10V的条件，该环路输出的电压反馈控制量将作用在开关电源控制电路500上使其调整开关电源电压的输出，进而使输出电压稳定在10V。通过电压反馈环路600，可以实现输出电压根据处理器800的指定电压变化的对应关系，从而实现电源的输出电压通过处理器800控制。同理，通过电流反馈环路700，可以实现输出电流根据处理器800的指定电流变化的对应关系，从而实现电源的输出电流通过处理器800控制。

如上述控制单元30，即开关电源控制电路500根据电压反馈控制量和电流反馈控制量中的较大控制量，控制开关电源控制电路500的工作状态等，从而驱动开关变换/整流滤波电路400通过输出采样电路300给负载供电。开关电源控制电路500的工作状态可以根据不同的电路进行相应的控制，如使用PWM电路控制的，则需要调整PWM电路输出的占空比等。

参照图5，本实施例中，上述控制单元30，包括：

控制模块31，用于所述开关电源控制电路500根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路300输出输出电流和输出电压；

选择模块32，当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路700的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态；或者，当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路600的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态。

如上述控制模块31和选择模块32，由于负载使用情况不同，所以开关电源输出的输出电流和输出电压可能会发生改变，所以通常开关电源的输出电流和输出电压不会同时符合指定值，从而电流反馈环路700或电压反馈环路600一般只会有一个出现锁定状态，哪一个处于锁定状态，则处于哪一种恒定状态即可。比如电流反馈环路700处于锁定状态，则开关电源处于恒流源状态；或者，电压反馈环路600处于锁定状态，则开关电源处于恒压源状态。

参照图6，本实施例中，上述控制开关电源的装置还包括：

第一转换单元40，用于当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路600的预设的对应关系时，开关电源转换为恒压源状态。

如上述第一转换单元40，当开关电源处于恒流状态时，说明电压反馈环路600处于失锁状态，而电流反馈环路700处于锁定状态，因为负载会根据使用情况使输出电压发生变化，当输出电压升高到预设的值时，即输出电压使电压反馈环路600处于锁定状态时，开关电源自动转换为恒压源状态，提高本发明开关电源的适应性和可约束性。

本实施例中，上述控制开关电源的装置还包括：

第二转换单元50，用于当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路700的预设的对应关系时，开关电源转换为恒流源状态。

如上述第二转换单元50，当开关电源处于恒压状态时，说明电流反馈环路700处于失锁状态，而电压反馈环路600处于锁定状态，因为负载会根据使用情况使输出电流发生变化，当输出电流升高到预设的值时，即输出电流使电流反馈环路700处于锁定状态时，开关电源自动转换为恒流源状态，提高本发明开关电源的适应性和可约束性。

在实际电路中，上述第一转换单元40和第二转换单元50可以为同一个转换电路，其功能就是取电流反馈控制量和电压反馈控制量二者中较大的控制量。

本实施例中，上述控制开关电源的装置还包括：

显示单元，用于通过处理器800接收所述输出电流和输出电压，并将输出电流和输出电压数字化，然后通过显示装置900显示所述输出电流和输出电压数字化的数值。

如上述显示单元，上述输出采样电路300采集到的输出电流和输出电压即为开关电源控制电源输出的电流和电压，如果需要实时了解输出电压和输出电流，那么可以通过处理器800接收输出电流和输出电压，然后，将模拟信号的输出电流和输出电压进行模数转换，即数值化处理，最后将输出电压和输出电流的具体数值通过显示装置900显示出来，使使用者实时了解电源通过开关电源输出的电量情况。

在另一实施例中，也可以由处理器通过外部数据接口801将输出电流和输出电压的具体数值进行上传处理，使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。

本实施例的控制开关电源的装置，通过处理器800获取根据输出要求设定的控制参数，或者在处理器800内加载预设的控制参数，然后输出对应控制参数的指定电压和指定电流到电压反馈环路600和电流反馈环路700，从而调整开关电源的工作状态。大大简化了开关电源的硬件设计，使在一定范围内不同输出要求的电源硬件设计归一化，相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出，大大降低了规格近似的开关电源的批量生产成本，简化产品的配置，还可以实现对电源的实时智能控制，将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计，有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。

 参照图7，本发明实施例中，还提供一种开关电源，包括电源输入端100、电源输出端200、输出采样电路300、开关变换/整流滤波电路400、开关电源控制电路500、电压反馈环路600、电流反馈环路700和处理器800；

所述电源输入端100连接所述开关变换/整流滤波电路400，开关变换/整流滤波电路400连接所述输出采样电路300，输出采样电路300分别连接所述电源输出电源、电压反馈环路600和电流反馈环路700；所述电压反馈环路600还分别连接所述开关电源控制电路500和所述处理器800；所述电流反馈环路700还分别连接所述开关电源控制电路500和所述处理器800；所述开关电源控制电路500连接所述开关变换/整流滤波电路400；

本实施例中，上述处理器800接收根据输出要求设定的控制参数，或者在处理器800内加载预设的控制参数，并根据所述控制参数输出对应的指定电压至电压反馈环路600，输出对应的指定电流至电流反馈环路700；所述电压反馈环路600接收输出采样电路300采集到的输出电压和处理器800输出的指定电压后，输出对应的电压反馈控制量给所述开关电源控制电路500；所述电流反馈环路700接收输出采样电路300采集到的输出电流和处理器800输出的指定电流后，输出电流反馈控制量给所述开关电源控制电路500；所述开关电源控制电路500根据接收的电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量，控制本身的工作状态，驱动开关变换/整流电路400通过输出采样电路300给负载供电。

本实施例中，上述处理器800连接外部数据接口801，该外部数据接口接收包括遥控器、RS485总线、RS232总线、I2C总线、SPI总线或电力载波通信等接口的控制命令。外部数据接口801还可以将输出电流和输出电压的具体数值进行上传处理，使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。

在另一实施例中，上述开关电源还包括显示装置900，该显示装置900连接处理器800，处理器800连接所述输出采样电路300；所述处理器800接收输出采样电路300采集的输出电流和/或输出电压并进行模数转换处理，所述显示装置900显示模数转换处理后的电压数值和/或电流数值。本实施例中，上述输出采样电路300采集到的输出电流和输出电压即为开关电源控制电源输出的电流和电压，如果需要实施了解输出电压和输出电流，那么可以通过处理器800接收输出电流和输出电压，然后，将模拟信号的输出电流和输出电压进行模数转换，即数值化处理，最后将输出电压和输出电流的具体数值通过显示装置900显示出来，使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。本实施例的开关电源在实际应用中，电压反馈环路600和电流反馈环路700中通常只有一个达到锁定状态，当电压反馈环路600锁定时开关电源工作在恒压输出状态，电流反馈环路700锁定时电源工作在恒流输出状态。这两种状态可以根据负载的情况转变，在恒压状态下如果输出电流升高并达到输出电流设定值则转为恒流输出状态；在恒流状态下，如果输出电压升高并达到电压设定值则转为恒压工作状态。

参照图8，上述电压反馈环路600包括运算放大器U4B、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C11和电容C12；所述运算放大器U4B的同相输入端通过电阻R12接地；通过所述电阻R11连接所述输出采样电路300接收所述输出电压；所述运算放大器U4B的反相输入端通过所述电阻R13连接所述处理器800的一个引脚接收所述指定电压，所述运算放大器U4B的反相输入端还连接所述电容C11的一端，电容C11的另一端接地；所述算放大器U4B的输出端连接图10中用于将电压反馈环路600产生的电压反馈控制量和电流反馈环路产生的电流反馈控制量相加的二极管D6的输入端，二极管D6的输出端连接所述开关电源控制电路500，所述运算放大器U4B的输出端还通过串联的电阻R14和电容C12连接运算放大器U4B的反相输入端，构成比例积分的反馈放大回路。本实施例的电压反馈环路600，结构简单，各电子器件容易得到，价格低廉，节约了开关电源的成本。

参照图9，本实施例中，上述电流反馈环路700包括运算放大器U4A、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C9和电容C10；所述运算放大器U4A的同相输入端通过所述并联的电容C9和电阻R6接地，还通过电阻R7连接所述处理器800的一个引脚接收所述指定电流；所述运算放大器U4A的反相输入端通过电阻R8连接所述处理器800的电压输出引脚，运算放大器U4A的反相输入端还通过电阻R9连接所述输出采样电路300接收所述输出电流；所述运算放大器U4A的输出端连接图10中用于将电压反馈环路600产生的电压反馈控制量和电流反馈环路产生的电流反馈控制量相加的二极管D5的输入端，二极管D5的输出端连接所述开关电源控制电路500，所述运算放大器U4A的输出端还通过串联的电阻R10和电容C10连接运算放大器U4A的反相输入端，构成比例积分的反馈放大回路。本实施例的电流反馈环路700，结构简单，各电子器件容易得到，价格低廉，节约了开关电源的成本。

参照图10，在一具体实施例中，图中U5为具有模拟信号、数字信号相互转换功能或者等效功能的处理器800，其中等效功能可以为，处理器800的模拟输出采用改变方波占空比（PWM）的方法，并加以简单的RC低通滤波实现等；运算放大器U4B及外围阻容构成了电压反馈环路600；运算放大器U4A及外围阻容电路构成了电流反馈环路700；U1为开关电源控制电路500；输入整流桥D1、电容C3、C4、变压器T1、输出整流二极管D2、输出滤波电容C2等构成了典型开关电源的开关变换/整流滤波电路400。电路中处理器800U5通过外部数据接口801J3与外部进行数据通信，用于接收电流电压的控制参数，并把处理器800U5采样到的当前实际工作状态电流的输出电流和输出电压过数据口上报，可以上报给上位机进行显示、记录存储等，也可以通过与处理器800U5连接的显示装置900直接显示。处理器800U5还输出指定电压给以运算放大器U4A为中心的电流反馈环路700，并输出指定电压的给以运算放大器U4B为中心的电压反馈环路600。电源输出电流经过R3采样后形成输出采样电流，输出采样电流与输出电流相等，它与指定电流一起输入电流反馈环路700，并经二极管D5输出。电源输出电压经R11、R12分压后形成输出采样电压，输出采样电压与输出电压相等，它与指定电压一起输入U4B电压反馈环路600，输出经过D6后与来自电流反馈环路700的输出信号相加，共同作用在光耦U3上，并控制开关电源控制电路500U1，从而改变整个开关电源的输出电流或输出电压使其满足指定电流或指定电压对应的设定值。

本实施例的开关电源，通过处理器800获取根据输出要求设定的控制参数，然后输出对应控制参数的指定电压和指定电流到电压反馈环路600和电流反馈环路700，从而调整开关电源的工作状态。大大简化了开关电源的硬件设计 ，使在一定范围内不同输出要求的电源硬件设计归一化，相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出，大大降低了规格近似的开关电源的批量生产成本，简化产品的配置，还可以实现对电源的实时智能控制，将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计，有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。

 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制开关电源的方法，其特征在于，包括：

通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，所述控制参数包括指定电流和/或指定电压；以及，通过输出采样电路采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压；

计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；和/或，计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路；

所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。

2. 根据权利要求1所述的控制开关电源的方法，其特征在于，所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电的步骤，具体包括：

所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路输出输出电流和输出电压；

当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态；或者，当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态。

3. 根据权利要求2所述的控制开关电源的方法，其特征在于，所述当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态的步骤之后，包括：

当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒压源状态。

4. 根据权利要求2所述的控制开关电源的方法，其特征在于，所述当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态的步骤之后，包括：

当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒流源状态。

5. 一种控制开关电源的装置，其特征在于，包括：

参数控制及采样单元，用于通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，所述控制参数包括指定电流和/或指定电压；以及，通过输出采样电路采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压；

计算单元，用于计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流，得到电流反馈控制量；以及，计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压，得到电压反馈控制量；并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路；

控制单元，用于所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态，驱动开关变换/整流滤波电路通过输出采样电路给负载供电。

6. 根据权利要求5所述的控制开关电源的装置，其特征在于，所述控制单元，包括：

控制模块，用于所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路输出输出电流和输出电压；

选择模块，用于当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒流状态；或者，当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，所述开关电源处于恒压状态。

7. 根据权利要求6所述的控制开关电源的装置，其特征在于，还包括第一转换单元，用于当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒压源状态。

8. 根据权利要求6所述的控制开关电源的装置，其特征在于，还包括第二转换单元，用于当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时，开关电源转换为恒流源状态。

9. 一种开关电源，其特征在于，包括输出采样电路、开关变换/整流滤波电路、开关电源控制电路、电压反馈环路、电流反馈环路和处理器；

所述处理器接收根据输出要求设定的控制参数，或者在处理器内加载预设的控制参数，并根据所述控制参数输出对应的指定电压至电压反馈环路，输出对应的指定电流至电流反馈环路；

所述电压反馈环路接收输出采样电路采集到的输出电压和处理器输出的指定电压后，输出对应的电压反馈控制量给所述开关电源控制电路；所述电流反馈环路接收输出采样电路采集到的输出电流和处理器输出的指定电流后，输出电流反馈控制量给所述开关电源控制电路；

所述开关电源控制电路根据接收的电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量，控制本身的工作状态，驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。

10. 根据权利要求9所述的开关电源，其特征在于，所述处理器连接外部数据接口，该外部数据接口接收包括遥控器、RS485总线、RS232总线、I2C总线、SPI总线或电力载波通信的控制命令。