CN107947547A - 一种开关电源控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开关电源控制装置及控制方法，属于开关电源领域。十号电容、十一号电容和十二号电容并联在直流输入电压正端和电源模块一的电源负端之间，十号电阻和十一号电阻串联在直流输入电压正端和一号引脚之间，十三号电容并联于二号引脚和三号引脚之间，十一号单向二极管串联在二号引脚和十二伏电压输出正端之间，十二号电阻串联在三号引脚和四号引脚之间，十号单向二极管串联在三号引脚和电源模块一的电源负端之间，十号电感串联在四号引脚和十二伏电压输出正端之间，十四号电容并联在十二伏电压输出正端和电源模块一的电源负端之间。

Description

一种开关电源控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及一种开关电源控制装置及控制方法，属于开关电源领域。
背景技术
本发明所提出的开关电源控制装置应用于开关电源中。开关电源是利用现代电力电子 技术，控制开关管开通和关断的时间比例，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般 由脉冲宽度调制(PWM)控制芯片和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成。随着电 力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断的创新。目前，开关电源以小型、 轻量和高效率的特点被广泛应用于几乎所有的电子设备，开关电源的功耗亦是决定电子设 备性能的重要参数。
有鉴于此，在公告号为106558914A的专利文献中公开了一种开关控制装置及方法。该 开关控制装置包括一开关装置及一控制装置，所述开关装置包括两个输入端、一输出端、 若干继电器及若干硅控整流器，所述控制装置包括一处理器，所述处理器侦测其中一个输 入端的输入电压的周期并判断其是否异常，并根据该输入电压的零交越或波峰信号来控制 与当前工作的输入端相连的开关单元闭合的时机。上述对比文件不具有压保护、欠压保护、 过流保护和温度保护等功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的开关 电源控制装置及控制方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该开关电源控制装置，其结构特点在于： 包括电源模块、逻辑控制模块、驱动模块、比较模块和全桥逆变模块，所述电源模块包括 电源模块一和电源模块二，所述逻辑控制模块包括逻辑控制模块三，所述驱动模块包括驱 动模块一和驱动模块二；
所述电源模块一包括十号电容、十一号电容、十二号电容、十三号电容、十四号电容、 十号电阻、十一号电阻、十二号电阻、十号单向二极管、十一号单向二极管、十号电感、十二伏电压输出正端和逻辑控制模块一，所述逻辑控制模块一包括一号引脚、二号引脚、三号引脚、四号引脚、五号引脚和六号引脚，所述十号电容、十一号电容和十二号电容并 联在直流输入电压正端和电源模块一的电源负端之间，所述十号电阻和十一号电阻串联在直流输入电压正端和一号引脚之间，所述十三号电容并联在二号引脚和三号引脚之间，所述十一号单向二极管串联在二号引脚和十二伏电压输出正端之间，所述十二号电阻串联在三号引脚和四号引脚之间，所述十号单向二极管串联在三号引脚和电源模块一的电源负端之间，所述十号电感串联在四号引脚和十二伏电压输出正端之间，所述十四号电容并联在十二伏电压输出正端和电源模块一的电源负端之间；
所述电源模块二包括十五号电容、十六号电容、十二号单向二极管、十一号电感、五 伏电压输出正端和逻辑控制模块二，所述逻辑控制模块二包括十一号引脚、十二号引脚、 十三号引脚、十四号引脚和十五号引脚，所述十二伏电压输出正端与十一号引脚连接，所 述十二号引脚和十三号引脚均与电源模块二的电源负端连接，所述十五号电容串联在十一 号引脚和电源模块二的电源负端之间，所述十二号单向二极管串联在十四号引脚和电源模 块二的电源负端之间，所述十五号引脚与五伏电压输出正端连接，所述十一号电感串联在 十四号引脚和五伏电压输出正端之间，所述十六号电容串联在五伏电压输出正端和电源模 块二的电源负端之间；
所述逻辑控制模块三包括六十一号引脚、六十二号引脚、六十三号引脚、六十四号引 脚、六十五号引脚、六十六号引脚、六十七号引脚、六十八号引脚、六十九号引脚和七十号引脚，所述驱动模块一包括三十一号引脚、三十二号引脚、三十三号引脚、三十四号引脚、三十五号引脚和三十六号引脚，所述驱动模块二包括四十一号引脚、四十二号引脚、 四十三号引脚、四十四号引脚、四十五号引脚和四十六号引脚，所述比较模块包括五十一 号引脚、五十二号引脚、五十三号引脚、五十四号引脚、五十五号引脚和五十六号引脚， 所述驱动模块一的电源正端和驱动模块二的电源正端均与十二伏电压输出正端连接，所述 逻辑控制模块三的电源正端和比较模块的电源正端均与五伏电压输出正端连接，所述六十一号引脚与三十四号引脚连接，所述六十二号引脚与三十五号引脚连接，所述六十三号引脚与四十四号引脚连接，所述六十四号引脚与四十五号引脚连接；所述驱动模块一、驱动模块二和比较模块均与全桥逆变模块连接。
进一步地，所述全桥逆变模块包括左桥臂上部分、右桥臂上部分、左桥臂下部分、右 桥臂下部分、二十四号电容、二十五号电容、二十六号电容和二十号电感；
所述左桥臂上部分包括一号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十号电阻、二十一号 电阻、二十二号电阻、二十号单向二极管和二十号电容，所述三十一号引脚通过二十一号 电阻与一号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述三十二号引脚与一号金属氧 化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述二十号电容并联于一号金属氧化物半导体场效 应晶体管的漏极和一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述一号金属氧化物 半导体场效应晶体管的漏极与直流输入电压正端连接；
所述右桥臂上部分包括二号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十三号电阻、二十四 号电阻、二十五号电阻、二十一号单向二极管和二十一号电容，所述四十一号引脚通过二 十四号电阻与二号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述四十二号引脚与二号 金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述二十一号电容并联于二号金属氧化物半 导体场效应晶体管的漏极和二号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述二号金 属氧化物半导体场效应晶体管的漏极与直流输入电压正端连接；
所述左桥臂下部分包括三号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十六号电阻、二十七 号电阻、二十八号电阻、二十二号单向二极管和二十二号电容，所述三十三号引脚通过二 十七号电阻与三号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，三十四号电阻的一端与三 号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述三十四号电阻的另一端与全桥逆变模 块的电源负端连接，所述二十二号电容并联于三号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极 和三号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述三号金属氧化物半导体场效应晶 体管的漏极和一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接；
所述右桥臂下部分包括四号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十九号电阻、三十号 电阻、三十一号电阻、二十三号单向二极管和二十三号电容，所述四十三号引脚通过三十 号电阻与四号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述三十四号电阻的一端与四 号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述三十四号电阻的另一端与全桥逆变模 块的电源负端连接，所述二十三号电容并联于四号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极 和四号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述四号金属氧化物半导体场效应晶 体管的漏极与二号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接；
所述二十五号电容并联在直流输入电压正端和三号金属氧化物半导体场效应晶体管的 源极之间，所述二十六号电容并联在直流输入电压正端和四号金属氧化物半导体场效应晶 体管的源极之间。
进一步地，所述电源模块一的电源负端、电源模块二的电源负端、逻辑控制模块三的 电源负端、驱动模块一的电源负端、驱动模块二的电源负端、比较模块的电源负端和全桥 逆变模块的电源负端均接地。
进一步地，所述比较模块为双端比较器，三十三号电阻为滑动电阻器，三十四号电阻 为过流保护取样电阻，六十五号引脚为正弦波脉冲宽度调制输出使能端。
进一步地，所述的开关电源控制装置的控制方法，其特点在于：所述六十一号引脚为 左桥臂上部分的正弦波脉冲宽度调制输出，所述六十二号引脚为左桥臂下部分的正弦波脉 冲宽度调制输出，所述六十三号引脚为右桥臂上部分的基波输出，所述六十四号引脚为右 桥臂下部分的基波输出；
六十九号引脚和七十号引脚均为频率控制输入引脚，通过置“0”或置“1”，控制输出 电压频率为50Hz或60Hz；逻辑控制模块三为可编程电子器件，根据实际需求设置脉冲宽度 调制输出所有金属氧化物半导体场效应晶体管的死区时间；根据驱动模块一和驱动模块二 的类型，确定是高电平有效驱动还是低电平有效驱动，设置脉冲宽度调制的正或负极性输 出类型，即逻辑控制模块三的输出端口是高电平打开金属氧化物半导体场效应晶体管，还 是低电平打开金属氧化物半导体场效应晶体管；逻辑控制模块三通过六十一号引脚至六十 四号引脚控制驱动模块一和驱动模块二，进而控制所有金属氧化物半导体场效应晶体管的 导通和关断，全桥逆变模块a点和b点的输出电压经过由二十号电感和二十四号电容组成 的滤波器后，在输出端c点和d点处可得到波形光滑的正弦波；
所述开关电源控制装置的控制方法包括如下方法：过流保护方法，过温保护方法，输 出电压可调和自动稳定输出电压，过压保护方法，欠压保护方法。
进一步地，所述过流保护方法如下：六十六号引脚、五十一号引脚和五十四号引脚均 与三十五号电阻连接，三十六号引脚和四十六号引脚均与五十三号引脚连接；负载电流经 过三十四号电阻后，将电流值转换为电压值，然后分别送至逻辑控制模块三的六十六号引 脚和比较模块的五十一号引脚和五十四号引脚，该开关电源具有双重过流保护功能，一方 面通过逻辑控制模块三内部的运算来实现过流保护功能，另一方面通过比较模块来实现过 流保护功能；
利用逻辑控制模块三实现过流保护功能的原理如下：六十六号引脚为取样电流反馈部 分，六十六号引脚内部的基准峰值电压设定为VVref，过流检测延时时间为T5，当有过流事 件发生时，逻辑控制模块三根据驱动模块一和驱动模块二的类型设定六十一号引脚至六十 四号引脚的电平，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；发生过 流保护事件后，逻辑控制模块三将在T6时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应 晶体管，并再次判断负载电流情况，释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续 时间为T7，在释放后的T7时刻再次判断是否有过流事件，如果仍存在过流事件，逻辑控制模 块三将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T6时间 再次释放；如果在释放后的T7时刻未发生过流事件，逻辑控制模块三将清除过流事件次数， 否则连续释放次数累计超过N2后，逻辑控制模块三将彻底关断所有金属氧化物半导体场效 应晶体管，此时需要系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；
利用比较模块实现过流保护功能的原理如下：设定四十号电阻和四十一号电阻的比值， 设定五十二号引脚和五十五号引脚的参考电压Vref数值，负载电流转换为电压后，当数值大于参考电压时，闭锁驱动模块一和驱动模块二的输出， 关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；五十六号引脚与六十五号 引脚连接，负载电流转换为电压后，当数值大于参考电压时，闭锁逻辑控制模块三的正弦 波脉冲宽度调制输出；通过过流保护方法实现过流保护功能。
进一步地，所述过温保护方法如下：六十八号引脚为温度反馈输入端，六十八号引脚 与四十三号电阻连接，四十二号电阻为NTC热敏电阻；四十二号电阻的电阻值随着温度的 升高而降低，选取合适的四十三号电阻和四十二号电阻，f点的电压值大小将反映四十二号 电阻随工作环境温度的变化情况，从而得到相应的温度值，f点电压值为：当发生过温保护时，逻辑控制模块三根据六十八号引脚的取样电压和驱动模块的类型设定六十一号引脚至六十四号引脚的电平，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；发生过温保护事件后，逻辑控制模块三会在T8时间内不断地检测环境温度，如果在T8时间内工作环境温度降为设定值以下，逻辑控制模块三会重新打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，恢复正常，否则逻辑控制模块三将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管，此情况需要系统重启方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；二十五号电容并联在六十八号引脚和逻辑控制模块三的电源负端之间，二十五号电容对采样的f点电压进行滤波；通过温保护方法实现过温保护功能。
进一步地，所述输出电压可调和自动稳定输出电压方法如下：二十号电感和二十四号 电容串联在一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和二号金属氧化物半导体场效应晶 体管的源极之间，在二十四号电容的两端即c点和d点之间得到正弦波的交流电压；三十 二号电阻与三十三号电阻先串联，然后并联在d点和全桥逆变模块的电源负端之间，构成 交流输出电压取样反馈电路；取样电压取自三十三号电阻所分得电压，即e点电压值接入 逻辑控制模块三的正弦波输出电压反馈输入六十七号引脚；测量反馈的峰值电压与逻辑控 制模块三中的内部基准正弦波峰值电压进行差值分析计算，从而对六十一号引脚和六十二 号引脚的输出作出相应调整；选择三十二号电阻与三十三号电阻的阻值大小，即调节e点 电压值大小，得到不同输出等级的输出电压；确定好输出电压大小后，固定三十三号电阻 阻值，此时，当输出电压升高时，六十七号引脚电压随之升高，经内部电路误差计算后调 整幅度因子乘法系数，实现降低输出电压达到稳压的目的，反之，当六十七号引脚的电压 降低时，逻辑控制模块三会升高输出电压，从而达到自动稳定输出电压的目的；通过输出 电压可调和自动稳定输出电压方法实现输出电压可调和自动稳定输出电压功能。
进一步地，所述过压保护方法如下：为了防止过高的输出电压供应到负载，在逻辑控 制模块三的内部设定了过压保护功能；过压保护设定值OVL延时时间为T1，当发生过压事件 时，逻辑控制模块三根据驱动模块一和驱动模块二的类型设定六十一号引脚至六十四号引 脚的电平，从而关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，一旦进入过 压保护后，逻辑控制模块三将在T3时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体 管，并再次判断输出电压情况；释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续时间 为T4，在释放后的T4时刻再次判断是否仍存在过压，如果仍存在过压事件，逻辑控制模块 三将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T3时间后 再释放；如果在释放后的T4时刻未检测到过压事件，则事件次数清零，否则连续释放次数 累计超过N1次后，逻辑控制模块三将彻底关断所有逻辑控制模块三，此情况需系统重启后 方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；通过过压保护方法实现过压保护功能。
进一步地，所述欠压保护方法如下：为了防止过低的输出电压供应到负载，在逻辑控 制模块三的内部设定了欠压保护功能；欠压保护设定值UVL延时时间为T2，当发生欠压事件 时，逻辑控制模块三根据驱动模块一和驱动模块二的类型设定六十一号引脚至六十四号引 脚的电平，从而关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，一旦进入欠 压保护后，逻辑控制模块三将在T3时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体 管，并再次判断输出电压情况；释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续时间 为T4，在释放后的T4时刻再次判断是否仍存在欠压事件，如果仍存在欠压事件，逻辑控制 模块三将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T3时 间后再释放；如果在释放后的T4时刻未检测到欠压事件，则事件次数清零，否则连续释放 次数累计超过N1次后，逻辑控制模块三将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管， 此情况需系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；通过欠压保护方法实 现欠压保护功能。
相比现有技术，本发明具有以下优点：
1、该开关电源可以将直流输入电压(200V-260V)直接转换为交流输出电压等级可调 的交流正弦波电压，无需其他辅助电源，具有单输入、单输出的双端口网络结构。
2、根据实际需要，输出交流电频率可以在50Hz或60Hz。
3、本开关电源还具有过压保护、欠压保护、过流保护和温度保护等功能。
附图说明
图1是本发明实施例的电源模块一(输入DC200V-260V转+12V模块)的连接关系示意 图。
图2是本发明实施例的电源模块二(DC+12V转DC+5V模块)的连接关系结构示意图。
图3是本发明实施例的开关电源控制装置的连接关系示意图。
图4是本发明实施例的过流保护比较器基准电压设定电路图。
图5是本发明实施例的过温保护检测电路图。
图6是本发明实施例的过压保护控制流程图。
图7是本发明实施例的欠压保护控制流程图。
图8是本发明实施例的过流保护控制流程图。
图9是本发明实施例的输出波形图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的 解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图9所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若用引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中 间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其 相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中的开关电源控制装置，其特征在于：包括电源模块、逻辑控制模块、驱动 模块、比较模块F和全桥逆变模块，电源模块包括电源模块一A1和电源模块二A2，逻辑控制模块包括逻辑控制模块三B3，驱动模块包括驱动模块一E1和驱动模块二E2。
本实施例中的电源模块一A1包括十号电容C10、十一号电容C11、十二号电容C12、十 三号电容C13、十四号电容C14、十号电阻R10、十一号电阻R11、十二号电阻R12、十号 单向二极管D10、十一号单向二极管D11、十号电感L10、十二伏电压输出正端VCC_12V和 逻辑控制模块一B1，逻辑控制模块一B1包括一号引脚Ctl01、二号引脚Ctl02、三号引脚 Ctl03、四号引脚Ctl04、五号引脚Ctl05和六号引脚Ctl06，十号电容C10、十一号电容C11 和十二号电容C12并联在直流输入电压正端Vin_DC和电源模块一A1的电源负端之间，十 号电阻R10和十一号电阻R11串联在直流输入电压正端Vin_DC和一号引脚Ctl01之间，十 三号电容C13并联在二号引脚Ctl02和三号引脚Ctl03之间，十一号单向二极管D11串联在 二号引脚Ctl02和十二伏电压输出正端VCC_12V之间，十二号电阻R12串联在三号引脚 Ctl03和四号引脚Ctl04之间，十号单向二极管D10串联在三号引脚Ctl03和电源模块一A1 的电源负端之间，十号电感L10串联在四号引脚Ctl04和十二伏电压输出正端VCC_12V之 间，十四号电容C14并联在十二伏电压输出正端VCC_12V和电源模块一A1的电源负端之 间。
本实施例中的电源模块二A2包括十五号电容C15、十六号电容C16、十二号单向二极 管D12、十一号电感L11、五伏电压输出正端VCC_5V和逻辑控制模块二B2，逻辑控制模块二B2包括十一号引脚Ctl11、十二号引脚Ctl12、十三号引脚Ctl13、十四号引脚Ctl14和 十五号引脚Ctl15，十二伏电压输出正端VCC_12V与十一号引脚Ctl11连接，十二号引脚Ctl12和十三号引脚Ctl13均与电源模块二A2的电源负端连接，十五号电容C15串联在十一 号引脚Ctl11和电源模块二A2的电源负端之间，十二号单向二极管D12串联在十四号引脚 Ctl14和电源模块二A2的电源负端之间，十五号引脚Ctl15与五伏电压输出正端VCC_5V连 接，十一号电感L11串联在十四号引脚Ctl14和五伏电压输出正端VCC_5V之间，十六号电 容C16串联在五伏电压输出正端VCC_5V和电源模块二A2的电源负端之间。
本实施例中的逻辑控制模块三B3包括六十一号引脚Ctl61、六十二号引脚Ctl62、六十 三号引脚Ctl63、六十四号引脚Ctl64、六十五号引脚Ctl65、六十六号引脚Ctl66、六十七号引脚Ctl67、六十八号引脚Ctl68、六十九号引脚Ctl69和七十号引脚Ctl70，驱动模 块一E1包括三十一号引脚Ctl31、三十二号引脚Ctl32、三十三号引脚Ctl33、三十四号引 脚Ctl34、三十五号引脚Ctl35和三十六号引脚Ctl36，驱动模块二E2包括四十一号引脚Ctl41、四十二号引脚Ctl42、四十三号引脚Ctl43、四十四号引脚Ctl44、四十五号引脚Ctl45和四十六号引脚Ctl46，比较模块F包括五十一号引脚Ctl51、五十二号引脚Ctl52、 五十三号引脚Ctl53、五十四号引脚Ctl54、五十五号引脚Ctl55和五十六号引脚Ctl56，驱 动模块一E1的电源正端和驱动模块二E2的电源正端均与十二伏电压输出正端VCC_12V连 接，逻辑控制模块三B3的电源正端和比较模块F的电源正端均与五伏电压输出正端 VCC_5V连接，六十一号引脚Ctl61与三十四号引脚Ctl34连接，六十二号引脚Ctl62与三 十五号引脚Ctl35连接，六十三号引脚Ctl63与四十四号引脚Ctl44连接，六十四号引脚 Ctl64与四十五号引脚Ctl45连接；驱动模块一E1、驱动模块二E2和比较模块F均与全桥逆 变模块连接。
本实施例中的全桥逆变模块包括左桥臂上部分、右桥臂上部分、左桥臂下部分、右桥 臂下部分、二十四号电容C24、二十五号电容C25、二十六号电容C26和二十号电感L20。
本实施例中的左桥臂上部分包括一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1、二十号电阻 R20、二十一号电阻R21、二十二号电阻R22、二十号单向二极管D20和二十号电容C20，三十一号引脚Ctl31通过二十一号电阻R21与一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的栅极连接，三十二号引脚Ctl32与一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的源极连接，二十号电容C20并联于一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的漏极和一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的源极之间，一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的漏极与直流输入电压正端Vin_DC连接。
本实施例中的右桥臂上部分包括二号金属氧化物半导体场效应晶体管Q2、二十三号电 阻R23、二十四号电阻R24、二十五号电阻R25、二十一号单向二极管D21和二十一号电容 C21，四十一号引脚Ctl41通过二十四号电阻R24与二号金属氧化物半导体场效应晶体管Q2 的栅极连接，四十二号引脚Ctl42与二号金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的源极连接， 二十一号电容C21并联于二号金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的漏极和二号金属氧化物 半导体场效应晶体管Q2的源极之间，二号金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的漏极与直流 输入电压正端Vin_DC连接。
本实施例中的左桥臂下部分包括三号金属氧化物半导体场效应晶体管Q3、二十六号电 阻R26、二十七号电阻R27、二十八号电阻R28、二十二号单向二极管D22和二十二号电容 C22，三十三号引脚Ctl33通过二十七号电阻R27与三号金属氧化物半导体场效应晶体管Q3 的栅极连接，三十四号电阻R34的一端与三号金属氧化物半导体场效应晶体管Q3的源极连 接，三十四号电阻R34的另一端与全桥逆变模块的电源负端连接，二十二号电容C22并联于 三号金属氧化物半导体场效应晶体管Q3的漏极和三号金属氧化物半导体场效应晶体管Q3 的源极之间，三号金属氧化物半导体场效应晶体管Q3的漏极和一号金属氧化物半导体场效 应晶体管Q1的源极连接。
本实施例中的右桥臂下部分包括四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4、二十九号电 阻R29、三十号电阻R30、三十一号电阻R31、二十三号单向二极管D23和二十三号电容C23，四十三号引脚Ctl43通过三十号电阻R30与四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4 的栅极连接，三十四号电阻R34的一端与四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4的源极连接，三十四号电阻R34的另一端与全桥逆变模块的电源负端连接，二十三号电容C23并联于四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4的漏极和四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4的源极之间，四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4的漏极与二号金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的源极连接。
本实施例中的二十五号电容C25并联在直流输入电压正端Vin_DC和三号金属氧化物 半导体场效应晶体管Q3的源极之间，二十六号电容C26并联在直流输入电压正端Vin_DC和四号金属氧化物半导体场效应晶体管Q4的源极之间。
本实施例中的电源模块一A1的电源负端、电源模块二A2的电源负端、逻辑控制模块三 的电源负端B3、驱动模块一E1的电源负端、驱动模块二的电源负端E2、比较模块F的电源 负端和全桥逆变模块的电源负端均接地。
本实施例中的比较模块F为双端比较器，三十三号电阻R33为滑动电阻器，三十四号电 阻R34为过流保护取样电阻，六十五号引脚Ctl65为正弦波脉冲宽度调制输出使能端。
本实施例中的开关电源控制装置的控制方法，六十一号引脚Ctl61为左桥臂上部分的正 弦波脉冲宽度调制输出，六十二号引脚Ctl62为左桥臂下部分的正弦波脉冲宽度调制输出， 六十三号引脚Ctl63为右桥臂上部分的基波输出，六十四号引脚Ctl64为右桥臂下部分的基 波输出。
本实施例中的六十九号引脚Ctl69和七十号引脚Ctl70均为频率控制输入引脚，通过置 “0”或置“1”，控制输出电压频率为50Hz或60Hz；逻辑控制模块三B3为可编程电子器件， 根据实际需求设置脉冲宽度调制输出所有金属氧化物半导体场效应晶体管的死区时间；根 据驱动模块一E1和驱动模块二E2的类型，确定是高电平有效驱动还是低电平有效驱动，设 置脉冲宽度调制的正或负极性输出类型，即逻辑控制模块三B3的输出端口是高电平打开金 属氧化物半导体场效应晶体管，还是低电平打开金属氧化物半导体场效应晶体管；逻辑控 制模块三B3通过六十一号引脚Ctl61至六十四号引脚Ctl64控制驱动模块一E1和驱动模块 二E2，进而控制所有金属氧化物半导体场效应晶体管的导通和关断，全桥逆变模块a点和 b点的输出电压经过由二十号电感L20和二十四号电容C24组成的滤波器后，在输出端c点 和d点处可得到波形光滑的正弦波；开关电源控制装置的控制方法包括如下方法：过流保 护方法，过温保护方法，输出电压可调和自动稳定输出电压，过压保护方法，欠压保护方 法。
本实施例中的过流保护方法如下：六十六号引脚Ctl66、五十一号引脚Ctl51和五十四 号引脚Ctl54均与三十五号电阻R35连接，三十六号引脚Ctl36和四十六号引脚Ctl46均与 五十三号引脚Ctl53连接；负载电流经过三十四号电阻R34后，将电流值转换为电压值，然 后分别送至逻辑控制模块三B3的六十六号引脚Ctl66和比较模块F的五十一号引脚Ctl51 和五十四号引脚Ctl54，该开关电源具有双重过流保护功能，一方面通过逻辑控制模块三B3 内部的运算来实现过流保护功能，另一方面通过比较模块F来实现过流保护功能。
本实施例中，利用逻辑控制模块三B3实现过流保护功能的原理如下：六十六号引脚 Ctl66为取样电流反馈部分，六十六号引脚Ctl66内部的基准峰值电压设定为VVref，过流 检测延时时间为T5，当有过流事件发生时，逻辑控制模块三B3根据驱动模块一E1和驱动模 块二E2的类型设定六十一号引脚Ctl61至六十四号引脚Ctl64的电平，关闭所有金属氧化物 半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；发生过流保护事件后，逻辑控制模块三B3将在T6时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，并再次判断负载电流情况，释 放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续时间为T7，在释放后的T7时刻再次判断 是否有过流事件，如果仍存在过流事件，逻辑控制模块三B3将再次关闭所有金属氧化物半 导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T6时间再次释放；如果在释放后的T7时刻 未发生过流事件，逻辑控制模块三B3将清除过流事件次数，否则连续释放次数累计超过N2后，逻辑控制模块三B3将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管，此时需要系统重 启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管。
本实施例中，利用比较模块F实现过流保护功能的原理如下：合理设定四十号电阻R40 和四十一号电阻R41的比值，设定五十二号引脚Ctl52和五十五号引脚Ctl55的参考电压 Vref数值，负载电流转换为电压后，当数值大于参考电压时，闭锁驱动模块一E1和驱动模块二E2的输出，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；五十六号引脚Ctl56与六十五号引脚Ctl65连接，负载电流转换为电压后，当数值大于参考电压时，闭锁逻辑控制模块三B3的正弦波脉冲宽度调制输出；通过过流保护方法实现过流保护功能。
本实施例中的过温保护方法如下：六十八号引脚Ctl68为温度反馈输入端，六十八号引 脚Ctl68与四十三号电阻R43连接，四十二号电阻R42为NTC热敏电阻；四十二号电阻R42 的电阻值随着温度的升高而降低，选取合适的四十三号电阻R43和四十二号电阻R42，f点 的电压值大小将反映四十二号电阻R42随工作环境温度的变化情况，从而得到相应的温度 值，f点电压值为：当发生过温保护时，逻辑控制模块三B3根据六十八号引脚Ctl68的取样电压和驱动模块E的类型设定六十一号引脚Ctl61至六十四号引脚Ctl64的电平，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；发生过温保护事件后，逻辑控制模块三B3会在T8时间内不断地检测环境温度，如果在T8时间内工作环境温度降为设定值以下，逻辑控制模块三B3会重新打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，恢复正常，否则逻辑控制模块三B3将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管，此情况需要系统重启方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；二十五号电容C25并联在六十八号引脚Ctl68和逻辑控制模块三B3的电源负端之间，二十五号电容C25 对采样的f点电压进行滤波；通过温保护方法实现过温保护功能。
本实施例中的输出电压可调和自动稳定输出电压方法如下：二十号电感L20和二十四号 电容C24串联在一号金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的源极和二号金属氧化物半导体场 效应晶体管Q2的源极之间，在二十四号电容C24的两端即c点和d点之间得到正弦波的交 流电压；三十二号电阻R32与三十三号电阻R33先串联，然后并联在d点和全桥逆变模块的 电源负端之间，构成交流输出电压取样反馈电路；取样电压取自三十三号电阻R33所分得 电压，即e点电压值接入逻辑控制模块三B3的正弦波输出电压反馈输入六十七号引脚 Ctl67；测量反馈的峰值电压与逻辑控制模块三B3中的内部基准正弦波峰值电压进行差值 分析计算，从而对六十一号引脚Ctl61和六十二号引脚Ctl62的输出作出相应调整；根据实 际需要，通过合理选择三十二号电阻R32与三十三号电阻R33的阻值大小，即调节e点电压 值大小，得到不同输出等级的输出电压；确定好输出电压大小后，固定三十三号电阻R33阻 值，此时，当输出电压升高时，六十七号引脚Ctl67电压随之升高，经内部电路误差计算后 调整幅度因子乘法系数，实现降低输出电压达到稳压的目的，反之，当六十七号引脚Ctl67 的电压降低时，逻辑控制模块三B3会升高输出电压，从而达到输出电压可调和自动稳定输 出电压的目的；通过输出电压可调和自动稳定输出电压方法实现输出电压可调和自动稳定 输出电压功能。
本实施例中的过压保护方法如下：为了防止过高的输出电压供应到负载，在逻辑控制 模块三B3的内部设定了过压保护功能；过压保护设定值OVL延时时间为T1，当发生过压事 件时，逻辑控制模块三B3根据驱动模块一E1和驱动模块二E2的类型设定六十一号引脚 Ctl61至六十四号引脚Ctl64的电平，从而关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出 电压降为零，一旦进入过压保护后，逻辑控制模块三B3将在T3时间后重新释放打开所有金 属氧化物半导体场效应晶体管，并再次判断输出电压情况；释放打开所有金属氧化物半导 体场效应晶体管的持续时间为T4，在释放后的T4时刻再次判断是否仍存在过压，如果仍存 在过压事件，逻辑控制模块三B3将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电 压降为零，重新等待T3时间后再释放；如果在释放后的T4时刻未检测到过压事件，则事件 次数清零，否则连续释放次数累计超过N1次后，逻辑控制模块三B3将彻底关断所有逻辑控 制模块三B3，此情况需系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；通过过 压保护方法实现过压保护功能。
本实施例中的欠压保护方法如下：为了防止过低的输出电压供应到负载，在逻辑控制 模块三B3的内部设定了欠压保护功能；欠压保护设定值UVL延时时间为T2，当发生欠压事 件时，逻辑控制模块三B3根据驱动模块一E1和驱动模块二E2的类型设定六十一号引脚 Ctl61至六十四号引脚Ctl64的电平，从而关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出 电压降为零，一旦进入欠压保护后，逻辑控制模块三B3将在T3时间后重新释放打开所有金 属氧化物半导体场效应晶体管，并再次判断输出电压情况；释放打开所有金属氧化物半导 体场效应晶体管的持续时间为T4，在释放后的T4时刻再次判断是否仍存在欠压事件，如果 仍存在欠压事件，逻辑控制模块三B3将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输 出电压降为零，重新等待T3时间后再释放；如果在释放后的T4时刻未检测到欠压事件，则 事件次数清零，否则连续释放次数累计超过N1次后，逻辑控制模块三B3将彻底关断所有金 属氧化物半导体场效应晶体管，此情况需系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效 应晶体管；通过欠压保护方法实现欠压保护功能。
本实施例中的十号电感L10和十四号电容C14对输出的十二伏电压输出正端VCC_12V 进行滤波；直流输入电压正端Vin_DC经过滤波后与五号引脚Ctl05和六号引脚Ctl06连接，十二伏电压输出正端VCC_12V一方面给驱动模块一E1和驱动模块二E2提供工作电源，另一方面作为逻辑控制模块二B2的输入电源，用于转换直流+5V电压；十五号电容C15的 作用是对逻辑控制模块二B2的输入电压进行滤波；十一号电感L11和十六号电容C16对输 出的五伏电压输出正端VCC_5V进行滤波，转换后的直流+5V电压用于给逻辑控制模块三 B3和比较模块F提供工作电源。
本实施例中的二十号电容C20、二十一号电容C21、二十二号电容C22和二十三号电容 C23的功能均为滤除杂波。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关电源控制装置，其特征在于：包括电源模块、逻辑控制模块、驱动模块、比较模块和全桥逆变模块，所述电源模块包括电源模块一和电源模块二，所述逻辑控制模块包括逻辑控制模块三，所述驱动模块包括驱动模块一和驱动模块二；
所述电源模块一包括十号电容、十一号电容、十二号电容、十三号电容、十四号电容、十号电阻、十一号电阻、十二号电阻、十号单向二极管、十一号单向二极管、十号电感、十二伏电压输出正端和逻辑控制模块一，所述逻辑控制模块一包括一号引脚、二号引脚、三号引脚、四号引脚、五号引脚和六号引脚，所述十号电容、十一号电容和十二号电容并联在直流输入电压正端和电源模块一的电源负端之间，所述十号电阻和十一号电阻串联在直流输入电压正端和一号引脚之间，所述十三号电容并联在二号引脚和三号引脚之间，所述十一号单向二极管串联在二号引脚和十二伏电压输出正端之间，所述十二号电阻串联在三号引脚和四号引脚之间，所述十号单向二极管串联在三号引脚和电源模块一的电源负端之间，所述十号电感串联在四号引脚和十二伏电压输出正端之间，所述十四号电容并联在十二伏电压输出正端和电源模块一的电源负端之间；
所述电源模块二包括十五号电容、十六号电容、十二号单向二极管、十一号电感、五伏电压输出正端和逻辑控制模块二，所述逻辑控制模块二包括十一号引脚、十二号引脚、十三号引脚、十四号引脚和十五号引脚，所述十二伏电压输出正端与十一号引脚连接，所述十二号引脚和十三号引脚均与电源模块二的电源负端连接，所述十五号电容串联在十一号引脚和电源模块二的电源负端之间，所述十二号单向二极管串联在十四号引脚和电源模块二的电源负端之间，所述十五号引脚与五伏电压输出正端连接，所述十一号电感串联在十四号引脚和五伏电压输出正端之间，所述十六号电容串联在五伏电压输出正端和电源模块二的电源负端之间；
所述逻辑控制模块三包括六十一号引脚、六十二号引脚、六十三号引脚、六十四号引脚、六十五号引脚、六十六号引脚、六十七号引脚、六十八号引脚、六十九号引脚和七十号引脚，所述驱动模块一包括三十一号引脚、三十二号引脚、三十三号引脚、三十四号引脚、三十五号引脚和三十六号引脚，所述驱动模块二包括四十一号引脚、四十二号引脚、四十三号引脚、四十四号引脚、四十五号引脚和四十六号引脚，所述比较模块包括五十一号引脚、五十二号引脚、五十三号引脚、五十四号引脚、五十五号引脚和五十六号引脚，所述驱动模块一的电源正端和驱动模块二的电源正端均与十二伏电压输出正端连接，所述逻辑控制模块三的电源正端和比较模块的电源正端均与五伏电压输出正端连接，所述六十一号引脚与三十四号引脚连接，所述六十二号引脚与三十五号引脚连接，所述六十三号引脚与四十四号引脚连接，所述六十四号引脚与四十五号引脚连接；所述驱动模块一、驱动模块二和比较模块均与全桥逆变模块连接。
2.根据权利要求1所述的开关电源控制装置，其特征在于：所述全桥逆变模块包括左桥臂上部分、右桥臂上部分、左桥臂下部分、右桥臂下部分、二十四号电容、二十五号电容、二十六号电容和二十号电感；
所述左桥臂上部分包括一号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十号电阻、二十一号电阻、二十二号电阻、二十号单向二极管和二十号电容，所述三十一号引脚通过二十一号电阻与一号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述三十二号引脚与一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述二十号电容并联于一号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极和一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述一号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极与直流输入电压正端连接；
所述右桥臂上部分包括二号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十三号电阻、二十四号电阻、二十五号电阻、二十一号单向二极管和二十一号电容，所述四十一号引脚通过二十四号电阻与二号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述四十二号引脚与二号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述二十一号电容并联于二号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极和二号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述二号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极与直流输入电压正端连接；
所述左桥臂下部分包括三号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十六号电阻、二十七号电阻、二十八号电阻、二十二号单向二极管和二十二号电容，所述三十三号引脚通过二十七号电阻与三号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，三十四号电阻的一端与三号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述三十四号电阻的另一端与全桥逆变模块的电源负端连接，所述二十二号电容并联于三号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极和三号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述三号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极和一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接；
所述右桥臂下部分包括四号金属氧化物半导体场效应晶体管、二十九号电阻、三十号电阻、三十一号电阻、二十三号单向二极管和二十三号电容，所述四十三号引脚通过三十号电阻与四号金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述三十四号电阻的一端与四号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述三十四号电阻的另一端与全桥逆变模块的电源负端连接，所述二十三号电容并联于四号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极和四号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述四号金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极与二号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极连接；
所述二十五号电容并联在直流输入电压正端和三号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，所述二十六号电容并联在直流输入电压正端和四号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间。
3.根据权利要求2所述的开关电源控制装置，其特征在于：所述电源模块一的电源负端、电源模块二的电源负端、逻辑控制模块三的电源负端、驱动模块一的电源负端、驱动模块二的电源负端、比较模块的电源负端和全桥逆变模块的电源负端均接地。
4.根据权利要求3所述的开关电源控制装置，其特征在于：所述比较模块为双端比较器，三十三号电阻为滑动电阻器，三十四号电阻为过流保护取样电阻，六十五号引脚为正弦波脉冲宽度调制输出使能端。
5.一种如权利要求1-4中任一权利要求所述的开关电源控制装置的控制方法，其特征在于：所述六十一号引脚为左桥臂上部分的正弦波脉冲宽度调制输出，所述六十二号引脚为左桥臂下部分的正弦波脉冲宽度调制输出，所述六十三号引脚为右桥臂上部分的基波输出，所述六十四号引脚为右桥臂下部分的基波输出；
六十九号引脚和七十号引脚均为频率控制输入引脚，通过置“0”或置“1”，控制输出电压频率为50Hz或60Hz；逻辑控制模块三为可编程电子器件，根据实际需求设置脉冲宽度调制输出所有金属氧化物半导体场效应晶体管的死区时间；根据驱动模块一和驱动模块二的类型，确定是高电平有效驱动还是低电平有效驱动，设置脉冲宽度调制的正或负极性输出类型，即逻辑控制模块三的输出端口是高电平打开金属氧化物半导体场效应晶体管，还是低电平打开金属氧化物半导体场效应晶体管；逻辑控制模块三通过六十一号引脚至六十四号引脚控制驱动模块一和驱动模块二，进而控制所有金属氧化物半导体场效应晶体管的导通和关断，全桥逆变模块a点和b点的输出电压经过由二十号电感和二十四号电容组成的滤波器后，在输出端c点和d点处可得到波形光滑的正弦波；
所述开关电源控制装置的控制方法包括如下方法：过流保护方法，过温保护方法，自动稳定输出电压，过压保护方法，欠压保护方法。
6.根据权利要求5所述的开关电源控制装置的控制方法，其特征在于：所述过流保护方法如下：六十六号引脚、五十一号引脚和五十四号引脚均与三十五号电阻连接，三十六号引脚和四十六号引脚均与五十三号引脚连接；负载电流经过三十四号电阻后，将电流值转换为电压值，然后分别送至逻辑控制模块三的六十六号引脚和比较模块的五十一号引脚和五十四号引脚，该开关电源具有双重过流保护功能，一方面通过逻辑控制模块三内部的运算来实现过流保护功能，另一方面通过比较模块来实现过流保护功能；
利用逻辑控制模块三实现过流保护功能的原理如下：六十六号引脚为取样电流反馈部分，六十六号引脚内部的基准峰值电压设定为VVref，过流检测延时时间为T5，当有过流事件发生时，逻辑控制模块三根据驱动模块一和驱动模块二的类型设定六十一号引脚至六十四号引脚的电平，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；发生过流保护事件后，逻辑控制模块三将在T6时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，并再次判断负载电流情况，释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续时间为T7，在释放后的T7时刻再次判断是否有过流事件，如果仍存在过流事件，逻辑控制模块三将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T6时间再次释放；如果在释放后的T7时刻未发生过流事件，逻辑控制模块三将清除过流事件次数，否则连续释放次数累计超过N2后，逻辑控制模块三将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管，此时需要系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；
利用比较模块实现过流保护功能的原理如下：设定四十号电阻和四十一号电阻的比值，设定五十二号引脚和五十五号引脚的参考电压Vref数值，负载电流转换为电压后，当数值大于参考电压时，闭锁驱动模块一和驱动模块二的输出，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；五十六号引脚与六十五号引脚连接，负载电流转换为电压后，当数值大于参考电压时，闭锁逻辑控制模块三的正弦波脉冲宽度调制输出；通过过流保护方法实现过流保护功能。
7.根据权利要求5所述的开关电源控制装置的控制方法，其特征在于：所述过温保护方法如下：六十八号引脚为温度反馈输入端，六十八号引脚与四十三号电阻连接，四十二号电阻为NTC热敏电阻；四十二号电阻的电阻值随着温度的升高而降低，选取合适的四十三号电阻和四十二号电阻，f点的电压值大小将反映四十二号电阻随工作环境温度的变化情况，从而得到相应的温度值，f点电压值为：当发生过温保护时，逻辑控制模块三根据六十八号引脚的取样电压和驱动模块的类型设定六十一号引脚至六十四号引脚的电平，关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管，使输出电压降为零；发生过温保护事件后，逻辑控制模块三会在T8时间内不断地检测环境温度，如果在T8时间内工作环境温度降为设定值以下，逻辑控制模块三会重新打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，恢复正常，否则逻辑控制模块三将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管，此情况需要系统重启方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；二十五号电容并联在六十八号引脚和逻辑控制模块三的电源负端之间，二十五号电容对采样的f点电压进行滤波；通过温保护方法实现过温保护功能。
8.根据权利要求5所述的开关电源控制装置的控制方法，其特征在于：所述自动稳定输出电压方法如下：二十号电感和二十四号电容串联在一号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极和二号金属氧化物半导体场效应晶体管的源极之间，在二十四号电容的两端即c点和d点之间得到正弦波的交流电压；三十二号电阻与三十三号电阻先串联，然后并联在d点和全桥逆变模块的电源负端之间，构成交流输出电压取样反馈电路；取样电压取自三十三号电阻所分得电压，即e点电压值接入逻辑控制模块三的正弦波输出电压反馈输入六十七号引脚；测量反馈的峰值电压与逻辑控制模块三中的内部基准正弦波峰值电压进行差值分析计算，从而对六十一号引脚和六十二号引脚的输出作出相应调整；选择三十二号电阻与三十三号电阻的阻值大小，即调节e点电压值大小，得到不同输出等级的输出电压；确定好输出电压大小后，固定三十三号电阻阻值，此时，当输出电压升高时，六十七号引脚电压随之升高，经内部电路误差计算后调整幅度因子乘法系数，实现降低输出电压达到稳压的目的，反之，当六十七号引脚的电压降低时，逻辑控制模块三会升高输出电压，从而达到自动稳定输出电压的目的；通过自动稳定输出电压方法实现自动稳定输出电压功能。
9.根据权利要求5所述的开关电源控制装置的控制方法，其特征在于：所述过压保护方法如下：为了防止过高的输出电压供应到负载，在逻辑控制模块三的内部设定了过压保护功能；过压保护设定值OVL延时时间为T1，当发生过压事件时，逻辑控制模块三根据驱动模块一和驱动模块二的类型设定六十一号引脚至六十四号引脚的电平，从而关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，一旦进入过压保护后，逻辑控制模块三将在T3时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，并再次判断输出电压情况；释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续时间为T4，在释放后的T4时刻再次判断是否仍存在过压，如果仍存在过压事件，逻辑控制模块三将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T3时间后再释放；如果在释放后的T4时刻未检测到过压事件，则事件次数清零，否则连续释放次数累计超过N1次后，逻辑控制模块三将彻底关断所有逻辑控制模块三，此情况需系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；通过过压保护方法实现过压保护功能。
10.根据权利要求5所述的开关电源控制装置的控制方法，其特征在于：所述欠压保护方法如下：为了防止过低的输出电压供应到负载，在逻辑控制模块三的内部设定了欠压保护功能；欠压保护设定值UVL延时时间为T2，当发生欠压事件时，逻辑控制模块三根据驱动模块一和驱动模块二的类型设定六十一号引脚至六十四号引脚的电平，从而关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，一旦进入欠压保护后，逻辑控制模块三将在T3时间后重新释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管，并再次判断输出电压情况；释放打开所有金属氧化物半导体场效应晶体管的持续时间为T4，在释放后的T4时刻再次判断是否仍存在欠压事件，如果仍存在欠压事件，逻辑控制模块三将再次关闭所有金属氧化物半导体场效应晶体管使输出电压降为零，重新等待T3时间后再释放；如果在释放后的T4时刻未检测到欠压事件，则事件次数清零，否则连续释放次数累计超过N1次后，逻辑控制模块三将彻底关断所有金属氧化物半导体场效应晶体管，此情况需系统重启后方可释放所有金属氧化物半导体场效应晶体管；通过欠压保护方法实现欠压保护功能。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111722884A (zh) * 2020-06-17 2020-09-29 江苏兆能电子有限公司 一种半数字电源模块配置功能的方法
WO2022016549A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 深圳市大疆创新科技有限公司 电源输入保护装置、控制方法及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150117021A (ko) * 2014-04-09 2015-10-19 주식회사 동성씨앤티 절전 기능과 스피커 보호 기능을 동시에 제공하는 전관 방송 시스템 및 그것에 사용되는 절전 회로

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150117021A (ko) * 2014-04-09 2015-10-19 주식회사 동성씨앤티 절전 기능과 스피커 보호 기능을 동시에 제공하는 전관 방송 시스템 및 그것에 사용되는 절전 회로

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐丽萍等: "基于LM2576的Buck型直流变换器设计", 电气工程, pages 42 - 44 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111722884A (zh) * 2020-06-17 2020-09-29 江苏兆能电子有限公司 一种半数字电源模块配置功能的方法
WO2022016549A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 深圳市大疆创新科技有限公司 电源输入保护装置、控制方法及存储介质

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