CN105703607B - 一种开关管的开关频率设置装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种设置开关管的开关频率的装置及方法，用以提供一种设置不间断电源系统UPS设备的器件中开关管的开关频率的方案。一种设置开关管的开关频率的装置包括：负载量计算模块，用于计算器件负载量；第一开关频率确定模块，用于计算器件效率最高时开关管的第一开关频率；温升余量确定模块，用于将开关管正常工作时可达到的最高结温减去开关管当前结温，得到开关管的温升余量；第二开关频率确定模块，用于根据温升余量和负载量计算开关管的第二开关频率；开关频率设置模块，用于将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为开关管的开关频率。可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件效率。

Description

一种开关管的开关频率设置装置及方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种开关管的开关频率设置装置及方法。

背景技术

开关管是电力设备中一种常见的电子元件。开关频率是开关管的一个重要参数，是指开关管每秒可以完全导通、关断的次数。

不间断电源系统(Uninterruptible Power System，UPS)是一种能够为个人计算机、家用电器、服务器等各种负载提供稳定、不间断电能的供电设备。

UPS设备通常由整流器、逆变器等设备组成。整流器用于将市电转换为直流电；逆变器用于将整流器输出的直流电转换为稳定、无干扰的交流电。

在UPS设备中，整流器和逆变器这两种变换器中均包括开关管。如何设置UPS设备的各器件中的开关管的开关频率是需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种开关管的开关频率设置装置及方法，用以提供一种UPS设备的器件中的开关管的开关频率设置方案。

第一方面，本发明实施例提供一种设置开关管的开关频率的方法，该方法应用于UPS设备中的器件的开关管中；若UPS设备的器件中包括多个开关管，则多个开关管的规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

所述方法包括：

计算该器件的负载量；

根据计算得到的负载量，计算达到该器件的最高效率时所对应的开关管的第一开关频率；

将开关管正常工作时可达到的最高结温减去开关管当前的结温，得到开关管的温升余量；

根据温升余量和负载量计算开关管的第二开关频率，其中，温升余量越大，第二开关频率越高；

将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为开关管的开关频率。

采用上述方案，根据UPS设备中的器件的负载量得到使器件效率最高的第一开关频率，并根据该器件中的开关管的温升余量和该器件的负载量得到第二开关频率，将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为该器件的开关管的开关频率。

由于第一开关频率和第二开关频率分别是满足器件效率最高的开关频率和满足温升余量的开关频率，最终将两个开关频率中较小的频率设置为该器件的开关频率。最终设置的开关频率是在满足开关管工作结温的条件下使器件效率最高的开关频率。因而，本发明实施例所提供的方案可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件的效率。

在一种可能的实现方式中，计算第一开关频率的方式可以是：

计算该器件在该负载量下达到总损耗最低时所对应的开关频率，作为开关管的第一开关频率；

其中，所述总损耗包含所述器件中的所述至少一个开关管的损耗和所述器件中的磁性器件的损耗。

采用上述方案，由于第一开关频率是该器件在总损耗最低时所对应的开关频率，因而第一开关频率可以使器件的效率达到最高。

在一种可能的实现方式中，计算第二开关频率的方式可以是：

计算在该器件的负载量下，不同的开关频率引起的开关管的结温升高值；

将上述结温升高值达到温升余量时所对应的开关频率作为开关管的第二开关频率。

采用上述方案，由于第二开关频率是满足该器件中的开关管的温升余量的开关频率，因而第二开关频率可以满足开关管正常工作的要求，不会使开关管损坏。

在一种可能的实现方式中，所述器件为整流器或逆变器。

第二方面，本发明实施例提供一种设置开关管的开关频率的装置。该装置用于设置UPS设备中的器件中的开关管的开关频率；

若UPS设备中的器件中包含多个开关管，则多个开关管中的每一个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

该装置包括：

负载量计算模块，用于计算所述器件的负载量；

第一开关频率确定模块，用于根据所计算得到的负载量，计算达到所述器件的最高效率时的开关管的第一开关频率；

温升余量确定模块，用于将开关管正常工作时可达到的最高结温减去开关管当前的结温，得到开关管的温升余量；

第二开关频率确定模块，用于根据温升余量和负载量计算开关管的第二开关频率，其中，温升余量越大，第二开关频率越高；

开关频率设置模块，用于将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为开关管的开关频率。

采用上述方案，根据UPS设备中的器件的负载量得到使器件效率最高的第一开关频率，并根据该器件中的开关管的温升余量和该器件的负载量得到第二开关频率，将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为该器件的开关管的开关频率。

由于第一开关频率和第二开关频率分别是满足器件效率最高的开关频率和满足温升余量的开关频率，最终将两个开关频率中较小的频率设置为该器件的开关频率。最终设置的开关频率是在满足开关管工作结温的条件下使器件效率最高的开关频率。因而，本发明实施例所提供的方案可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件的效率。

在一种可能的实现方式中，第一开关频率确定模块具体用于：计算所述器件在所述负载量下达到总损耗最低时的开关频率，作为开关管的第一开关频率；其中，总损耗包含所述器件中的开关管的损耗和所述器件中的磁性器件的损耗。

采用上述方案，由于第一开关频率是该器件在总损耗最低时所对应的开关频率，因而第一开关频率可以使器件的效率达到最高。

在一种可能的实现方式中，第二开关频率确定模块具体用于：计算在所述负载量下，不同的开关频率引起的开关管的结温升高值；将开关管的结温升高值达到温升余量时所对应的开关频率作为开关管的第二开关频率。

采用上述方案，由于第二开关频率是满足该器件中的开关管的温升余量的开关频率，因而第二开关频率可以满足开关管正常工作的要求，不会使开关管损坏。

在一种可能的实现方式中，所述器件为整流器或逆变器。

第三方面，本发明实施例提供一种设置开关管的开关频率的装置，该装置用于设置UPS设备中的器件中的开关管的开关频率；若UPS设备中的器件中包含多个开关管，则多个开关管中的每一个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

该装置包括：

处理器，用于计算所述器件的负载量，以及根据所述负载量，计算达到所述器件的效率最高时开关管的第一开关频率；

温度检测器，用于测量开关管当前的结温；

所述处理器，还用于将开关管正常工作时可达到的最高结温减去所述温度检测器测量得到的开关管当前的结温，得到开关管的温升余量；

所述处理器，还用于根据温升余量和负载量计算开关管的第二开关频率，其中，温升余量越大，第二开关频率越高；

所述处理器，还用于将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为开关管的开关频率。

采用上述方案，根据UPS设备中的器件的负载量得到使器件效率最高的第一开关频率，并根据该器件中的开关管的温升余量和该器件的负载量得到第二开关频率，将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为该器件的开关管的开关频率。

由于第一开关频率和第二开关频率分别是满足器件效率最高的开关频率和满足温升余量的开关频率，最终将两个开关频率中较小的频率设置为该器件的开关频率。最终设置的开关频率是在满足开关管工作结温的条件下使器件效率最高的开关频率。因而，本发明实施例所提供的方案可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件的效率。

第四方面，本发明实施例提供一种UPS设备，包括上述第二方面和第三方面中的任一方面所述的器件和装置。

采用上述方案，根据UPS设备中的器件的负载量得到使器件效率最高的第一开关频率，并根据该器件中的开关管的温升余量和该器件的负载量得到第二开关频率，将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为该器件的开关管的开关频率。

由于第一开关频率和第二开关频率分别是满足器件效率最高的开关频率和满足温升余量的开关频率，最终将两个开关频率中较小的频率设置为该器件的开关频率。最终设置的开关频率是在满足开关管工作结温的条件下使器件效率最高的开关频率。因而，本发明实施例所提供的方案可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件的效率。

综上，采用本发明实施例所提供的开关管的开关频率设置方案，根据UPS设备中的器件的负载量得到使器件效率最高的第一开关频率，并根据该器件中的开关管的温升余量和该器件的负载量得到第二开关频率，将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为该器件的开关管的开关频率。

因而，本发明实施例提供了一种UPS设备的各器件中的开关管的开关频率设置方案，由于本发明实施例所提供的开关管的开关频率设置方案中的第一开关频率和第二开关频率分别是满足器件效率最高的开关频率和满足温升余量的开关频率，最终将两个开关频率中较小的频率设置为该器件的开关频率。最终设置的开关频率是在满足开关管工作结温的条件下使器件效率最高的开关频率。因而，本发明实施例所提供的方案可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件的效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种UPS设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种包含UPS设备的供电系统的系统架构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种开关管的开关频率的设置方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的不同负载量下开关管和磁性器件总损耗最低时所对应的开关频率曲线图；

图5为本发明实施例提供的不同负载量下开关频率和结温升高值的关系的曲线图；

图6为本发明实施例提供的另一种开关管的开关频率设置方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种设置开关管的开关频率的装置的示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种设置开关管的开关频率的装置的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种UPS设备的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明实施例的上述目的、方案和优势，下文提供了详细描述。该详细描述通过使用框图、流程图等附图和/或示例，阐明了装置和/或方法的各种实施方式。在这些框图、流程图和/或示例中，包含一个或多个功能和/或操作。本领域技术人员将理解到：这些框图、流程图或示例内的各个功能和/或操作，能够通过各种各样的硬件、软件、固件单独或共同实施，或者通过硬件、软件和固件的任意组合实施。

下面，对本发明实施例涉及的一些描述进行解释。需要说明的是，对这些描述的解释是为了让本发明实施例更容易被理解，而不应该视为对本发明所要求的保护范围的限定。

1、UPS设备

UPS设备是一种能够为个人计算机、家用电器、服务器等各种负载提供稳定、不间断电能的供电设备。

理论上讲，供电设备应提供固定幅值和频率的正弦波电压，但是市电的供电电压往往是在额定值附近波动的，存在欠压、过压、断电、频率波动、尖峰、谐波等干扰，这些干扰会对供电设备所供电负载，尤其是重要负载(比如服务器)的正常工作造成影响。UPS设备就是为了解决这一问题而设计的。

UPS设备主要由整流器、逆变器、蓄电池组成。

图1示出了一种常见的UPS设备的结构示意图。如图1所示，市电UPS设备的整流器中，整流器将市电(交流电)转换为直流电后，将直流电输出到逆变器中，逆变器将直流电逆变为交流电，为负载供电；当市电断电时，蓄电池输出的直流电经逆变器转换为交流电后向负载供电。

电能在UPS设备中经历交流——直流——交流的转换，可以通过整流器、逆变器等器件对电能进行净化，避免市电存在的欠压、过压、断电、频率波动、尖峰、谐波等干扰对负载的正常运转造成影响。

在UPS设备中，整流器主要由电感和至少一个开关管等组成。电感是一种磁性器件，起到阻碍电流变化的作用；开关管用于将交流电转换为直流电。逆变器主要由电感和至少一个开关管等组成。通过开关管的关断和导通来完成直流到交流的转换，通过电感等磁性器件实现滤波功能。

2、开关管

在UPS设备中，整流器和逆变器这两种器件中均包含至少一个开关管，此外，整流器和逆变器中还包括诸如电感等磁性器件。

需要说明的是，整流器中所使用的开关管一般具有相同规格、相同环境参数并采用相同的开关频率。逆变器中所使用的开关管一般具有相同规格、相同环境参数并采用相同的开关频率。但是整流器中使用的开关管和逆变器中使用的开关管不必强制要求是相同规格、相同环境参数并采用相同开关频率的开关管。

其中，为保证一个器件(比如整流器，或者逆变器)中所使用的开关管的规格相同，可通过采购同一厂家、相同批次、形同型号的开关管实现；一个器件中使用的开关管的环境参数相同是指一个器件中使用的开关管在正常工作时可达到的最高结温相同；一个器件中使用的开关管采用相同开关频率是指可以基于同样的设置开关频率的方法对同一器件中的开关频率进行设置，且使用同样的开关频率后，该器件中的开关管的结温、阻抗等特性相同。

需要说明的是，测量整流器或逆变器中的开关管的结温时，通常不会直接去测量每个开关管的结温，而是通过检测散热器或者环境温度来推算开关管的当前温度，再根据开关管的当前温度推算开关管的结温。比如，当检测到散热器周围的温度为80℃时，推算出开关管当前的温度为100℃，再根据开关管当前温度为100℃推算开关管的结温为120℃。

3、结温、温升余量

开关管的结温是指开关管的PN结的工作温度。

温升余量是指开关管正常工作时可达到的最高结温减去开关管当前结温所得到的温度值，表示在开关管正常工作的情况下，结温还可以升高的温度值。

4、器件的效率和负载

本发明实施例中，器件的效率是指整流器、逆变器等器件的输出功率与输入功率的比值。其中，输入功率等于输出功率与器件中损耗的功率的总和。比如，整流器输出电压10v，输出电流1A，整流器中损耗的功率为1W，那么可以计算出整流器的输出功率为10w，进而计算出整流器的效率为10W/(10W+1W)。

本发明实施例中，器件的负载可以是UPS设备所供电的设备(比如前述服务器)，也可以是UPS设备所供电的设备以及UPS设备中除该器件以外的其他设备。

图2示出了一种包含UPS设备的供电系统的系统架构。如图2所示，UPS设备与市电电网连接，市电经UPS设备中的整流器变换为直流电后，再经逆变器转换为交流电向用电设备供电。此外，市电断电时，可由UPS设备中的蓄电池输出电能，向用电设备供电。

本发明实施例所提供的方法可应用于图2所示的系统中。

图3为本发明实施例提供的一种开关管的开关频率的设置方法的流程图。该方法可应用于图2所示的供电系统中的整流器或逆变器这两种器件中的至少一个开关管中，若至少一个开关管包括多个开关管，则至少一个开关管规格相同、具有相同的环境参数以及相同的开关频率。如图3所示，该方法包括如下步骤：

S301：计算器件的负载量；

可选地，该器件为整流器或逆变器。

器件的负载可以是UPS设备所供电的设备(比如图2中的用电设备)，也可以是UPS设备所供电的设备以及UPS设备中除该器件以外的其他设备。器件的负载量为该器件实际输出功率与额定输出功率的比值。

S302：根据负载量，计算达到该器件的效率最高时至少一个开关管的第一开关频率；

S303：将至少一个开关管正常工作时可达到的最高结温减去至少一个开关管当前的结温，得到至少一个开关管的温升余量；

S304：根据温升余量和负载量计算至少一个开关管的第二开关频率；

其中，温升余量越大，第二开关频率越高。

S305：将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为至少一个开关管的开关频率。

可选地，根据负载量，计算达到该器件的效率最高时至少一个开关管的第一开关频率，包括：计算该器件在该负载量下达到总损耗最低时的开关频率，作为至少一个开关管的第一开关频率；其中，总损耗包含该器件中的至少一个开关管的损耗和该器件中的磁性器件的损耗。

其中，总损耗越小，器件的效率越高。

其中，计算该器件在负载量下达到总损耗最低时的开关频率(即，器件效率最优的开关频率)可以通过离线计算的、不同负载量下开关管和磁性器件总损耗最低时所对应的开关频率曲线实现。

不同负载量下开关管和磁性器件总损耗最低时所对应的开关频率曲线可如图4所示。如图4所示，负载量越大，开关管和磁性器件总损耗最低时所对应的开关频率越低。

可选地，根据温升余量和负载量计算至少一个开关管的第二开关频率，包括：计算在该负载量下，不同的开关频率引起的至少一个开关管的结温升高值(简称结温升)；将至少一个开关管的结温升高值达到温升余量时所对应的开关频率作为至少一个开关管的第二开关频率。

其中，在该负载量下不同的开关频率引起的至少一个开关管的结温升高值可以通过离线计算的、不同负载量下开关频率和结温升高值的关系曲线获得。

不同负载量下开关频率和结温升高值的关系曲线可如图5所示。

由图5可知，在负载量相同的情况下，器件的开关频率越高，所引起的开关管的结温升越高；在开关频率相同的情况下，器件的负载量越高，所引起的结温升越高。

此外，采用本发明实施例所提供的方法，可以在器件的负载量发生变化时重新计算该器件中开关管的开关频率。因而可以在满足温升余量要求的前提下动态调整该器件的开关频率，提升该器件的效率。

本发明实施例所提供的方法可以应用于整流器中，也可以应用于逆变器中。当整流器中的开关管和逆变器中的开关管均使用本发明实施例所提供的方法设置开关频率时，可以提高UPS设备的效率，到达提升整个供电系统效率的效果。

图6为本发明实施例提供的另一种开关管的开关频率设置方法的流程图。图6所示方法以器件为整流器时为例给出图3所示方法的一个示例。如图6所示，该方法的步骤如下：

S601：计算整流器的负载量；

S602：根据整流器的负载量计算整流器效率最高的开关频率f1；

其中，f1为前述第一开关频率的一个例子。

S603：测算整流器中的开关管的实际结温；

其中，开关管的实际结温为前述“至少一个开关管当前的结温”的一个例子。

可选地，可通过前述检测散热器当前温度的方法推算开关管的实际结温。

S604：计算满足开关管温升要求的开关频率f2；

其中，f2为前述第二开关频率的一个例子。

满足开关管温升要求的含义是：开关管的结温升高值为该开关管的温升余量。

S605：比较f1与f2，取较小者作为控制开关频率。

其中，控制开关频率为前述“至少一个开关管的开关频率”的一个例子，即采用本发明实施例所提供的方法后所设置的开关管的开关频率。

图7为本发明实施例所提供的一种设置开关管的开关频率的装置。该装置可用于设置不间断电源系统UPS设备中的器件中的至少一个开关管的开关频率，即可用于执行图3所示的方法；

若至少一个开关管包括多个开关管，则至少一个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

如图7所示，该装置包括：

负载量计算模块701，用于计算所述器件的负载量；

第一开关频率确定模块702，用于根据负载量，计算达到该器件的效率最高时至少一个开关管的第一开关频率；

温升余量确定模块703，用于将至少一个开关管正常工作时可达到的最高结温减去至少一个开关管当前的结温，得到至少一个开关管的温升余量；

第二开关频率确定模块704，用于根据温升余量和负载量计算至少一个开关管的第二开关频率，其中，温升余量越大，第二开关频率越高；

开关频率设置模块705，用于将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为至少一个开关管的开关频率。

可选地，第一开关频率确定模块702具体用于：计算器件在该负载量下达到总损耗最低时的开关频率，作为至少一个开关管的第一开关频率；

其中，总损耗包含该器件中的至少一个开关管的损耗和该器件中的磁性器件的损耗。

可选地，第二开关频率确定模块704具体用于：计算在负载量下，不同的开关频率引起的至少一个开关管的结温升高值；将至少一个开关管的结温升高值达到温升余量时所对应的开关频率作为至少一个开关管的第二开关频率。

可选地，上述器件为整流器或逆变器。

该器件的其他可选实现方式可参考图3所示方法的可选实现方式，重复之处不再赘述。

图8为本发明实施例提供的另一种设置开关管的开关频率的装置。该装置可用于设置不间断电源系统UPS设备中的器件中的至少一个开关管的开关频率；若至少一个开关管包括多个开关管，则至少一个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

该装置包括：

处理器801，用于计算器件的负载量，以及根据该负载量，计算达到器件的效率最高时至少一个开关管的第一开关频率；

温度检测器802，用于测量至少一个开关管当前的结温；

处理器801，还用于将至少一个开关管正常工作时可达到的最高结温减去温度检测器测量得到的至少一个开关管当前的结温，得到至少一个开关管的温升余量；

处理器801，还用于根据温升余量和负载量计算至少一个开关管的第二开关频率，其中，温升余量越大，第二开关频率越高；

处理器801，还用于将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为至少一个开关管的开关频率。

该装置的其他可选实现方式可参考图3所示方法的可选实现方式，其中处理器801可用于实现该方法中的处理、计算等操作；温度检测器802可用于实现该方法中的温度测量、检测的操作。

图9为本发明实施例提供的一种UPS设备，该设备可包含开关频率设置装置901，以及包含开关管的器件902。

其中，开关频率设置装置901可用于设置UPS设备中的开关管的开关频率。开关频率设置装置901在实现时可采用图8所示的装置中的实现方式。

若UPS设备中存在多个包含开关管的器件902，则这些器件中的部分或全部可由该UPS设备中的开关频率设置装置901对器件所包含的开关管的开关频率进行设置。

若UPS设备中仅存在一个包含开关管的器件902，则该一个器件所包含的开关管的开关频率可由该UPS设备中的开关频率设置装置901设置。

其中，该UPS设备中包含开关管的器件902可为整流器或逆变器。

综上，本发明实施例提供了一种设置开关管的开关频率的装置及方法，其中，根据UPS设备中的器件的负载量得到使器件效率最高的第一开关频率，并根据该器件中的开关管的温升余量和该器件的负载量得到第二开关频率，将第一开关频率和第二开关频率中较小的频率设置为该器件的开关管的开关频率。

由于本发明实施例所提供的开关管的开关频率设置方案中的第一开关频率和第二开关频率分别是满足器件效率最高的开关频率和满足温升余量的开关频率，最终将两个开关频率中较小的频率设置为该器件的开关频率。最终设置的开关频率是在满足开关管工作结温的条件下使器件效率最高的开关频率。因而，本发明实施例所提供的方案可以在满足开关管工作结温要求的前提下提高器件的效率，进而提高UPS设备的系统效率。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种设置开关管的开关频率的装置，所述装置用于设置不间断电源系统UPS设备中的器件中的至少一个开关管的开关频率；

若所述至少一个开关管包括多个开关管，则所述多个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

所述装置包括：

负载量计算模块，用于计算所述器件的负载量；

第一开关频率确定模块，用于根据所述负载量，计算达到所述器件的效率最高时所述至少一个开关管的第一开关频率；

温升余量确定模块，用于将所述至少一个开关管正常工作时可达到的最高结温减去所述至少一个开关管当前的结温，得到所述至少一个开关管的温升余量；

第二开关频率确定模块，用于根据所述温升余量和所述负载量计算所述至少一个开关管的第二开关频率，其中，所述温升余量越大，所述第二开关频率越高；

开关频率设置模块，用于将所述第一开关频率和所述第二开关频率中较小的频率设置为所述至少一个开关管的开关频率。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一开关频率确定模块具体用于：

计算所述器件在所述负载量下达到总损耗最低时的开关频率，作为所述至少一个开关管的第一开关频率；

其中，所述总损耗包含所述器件中的所述至少一个开关管的损耗和所述器件中的磁性器件的损耗。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二开关频率确定模块具体用于：

计算在所述负载量下，不同的开关频率引起的所述至少一个开关管的结温升高值；

将所述至少一个开关管的结温升高值达到所述温升余量时所对应的开关频率作为所述至少一个开关管的第二开关频率。

4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述器件为整流器或逆变器。

5.一种设置开关管的开关频率的装置，该装置用于设置不间断电源系统UPS设备中的器件中的至少一个开关管的开关频率；

若所述至少一个开关管包括多个开关管，则所述多个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

所述装置包括：

处理器，用于计算所述器件的负载量，以及根据所述负载量，计算达到所述器件的效率最高时所述至少一个开关管的第一开关频率；

温度检测器，用于测量所述至少一个开关管当前的结温；

所述处理器，还用于将所述至少一个开关管正常工作时可达到的最高结温减去所述温度检测器测量得到的所述至少一个开关管当前的结温，得到所述至少一个开关管的温升余量；

所述处理器，还用于根据所述温升余量和所述负载量计算所述至少一个开关管的第二开关频率，其中，所述温升余量越大，所述第二开关频率越高；

所述处理器，还用于将所述第一开关频率和所述第二开关频率中较小的频率设置为所述至少一个开关管的开关频率。

6.一种不间断电源系统UPS设备，包括如权利要求5所述的器件和所述的装置。

7.一种设置开关管的开关频率的方法，所述方法应用于不间断电源系统UPS设备中的器件中的至少一个开关管中；

若所述至少一个开关管包括多个开关管，则所述多个开关管规格相同，具有相同的环境参数，并具有相同的开关频率；

所述方法包括：

计算所述器件的负载量；

根据所述负载量，计算达到所述器件的效率最高时所述至少一个开关管的第一开关频率；

将所述至少一个开关管正常工作时可达到的最高结温减去所述至少一个开关管当前的结温，得到所述至少一个开关管的温升余量；

根据所述温升余量和所述负载量计算所述至少一个开关管的第二开关频率，其中，所述温升余量越大，所述第二开关频率越高；

将所述第一开关频率和所述第二开关频率中较小的频率设置为所述至少一个开关管的开关频率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述负载量，计算达到所述器件的效率最高时所述至少一个开关管的第一开关频率，包括：

计算所述器件在所述负载量下达到总损耗最低时的开关频率，作为所述至少一个开关管的第一开关频率；

其中，所述总损耗包含所述器件中的所述至少一个开关管的损耗和所述器件中的磁性器件的损耗。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，根据所述温升余量和所述负载量计算所述至少一个开关管的第二开关频率，包括：

计算在所述负载量下，不同的开关频率引起的所述至少一个开关管的结温升高值；

将所述至少一个开关管的结温升高值达到所述温升余量时所对应的开关频率作为所述至少一个开关管的第二开关频率。

10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述器件为整流器或逆变器。