CN110095648A - 一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法 - Google Patents

一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110095648A
CN110095648A CN201910299471.XA CN201910299471A CN110095648A CN 110095648 A CN110095648 A CN 110095648A CN 201910299471 A CN201910299471 A CN 201910299471A CN 110095648 A CN110095648 A CN 110095648A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
current
output
llc topology
switch power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910299471.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘佳
刘志赟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Zhichen Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Zhichen Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Zhichen Information Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Zhichen Information Technology Co Ltd
Priority to CN201910299471.XA priority Critical patent/CN110095648A/zh
Publication of CN110095648A publication Critical patent/CN110095648A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/06—Arrangements for measuring electric power or power factor by measuring current and voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明属于电源管理领域，公开了一种LLC拓扑开关电源输入功率检测装置及方法，通过市电电压采样模块对市电进行电压采样以生成市电采样电压；谐振电流采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测以生成电流采样方波；漏源电压采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测以生成电压采样方波；输出电流采样模块和输出电压采样模块分别生成输出采样电流和输出采样电压；控制模块根据输出采样电流、输出采样电压、市电采样电压、电压采样方波和电流采样方波计算原始输入功率；实时监控了LLC拓扑开关电源在不同工作状态下输入功率的变化，从而在提高计算输入功率精确度的同时降低硬件成本。

Description

一种LLC拓扑开关电源输入功率检测装置及方法
技术领域
本发明属于电源管理领域，尤其涉及一种LLC拓扑开关电源输入功率检测装置及方法。
背景技术
在一些特定应用场合，如高性能计算服务器，上位机需要精确定地知道电源的输入功率以及调整时输入功率变化趋势，再通过寻优算法得到最高的收益能耗比。传统的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置是过检测输出直流输出电压和输出电流，两者乘积得到输入功率，通常情况下通过单片机的模数采样能保证得到较高精度的输出电压输出电流，再通过整机转换效率公式Pin＝换算得到输入功率。当然在实际数据处理效率n的值会预先存储多个不同的值对应输入功率来校准效率，但实际LLC拓扑开关电源在不同工作状态下，如输出电压变化，负载百分比变化、出厂元器件老化的情况下效率都会发生相应的变化，单片机的存储能力非常有限，无法实现高精度计算输入功率或者调整时输入功率的变化趋势。其他的方法如在输入加入高性能计算芯片或者高效率数字信号处理器等，虽也能较好的实现，但成本过高，增加电源模块的体积，且信号处理软件和硬件电路太复杂实现困难。
故传统的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置存在无法在提高计算输入功率精确度的同时降低硬件成本，从而导致地计算精确度差和电路复杂的缺陷。
发明内容
本发明实施例提供了一种LLC拓扑开关电源输入功率检测装置及方法，旨在解决传统的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置存在的无法在提高计算输入功率精确度的同时降低硬件成本，从而导致地计算精确度差和电路复杂的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，与整流模块和LLC拓扑开关电源连接，所述整流模块与所述LLC拓扑开关电源和市电连接，所述LLC拓扑开关电源输入功率检测装置包括：
与所述市电连接，用于对所述市电进行电压采样以生成市电采样电压的市电电压采样模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测以生成电流采样方波的谐振电流采样过零检测模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测以生成电压采样方波的漏源电压采样过零检测模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样以生成输出采样电流的输出电流采样模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样以生成输出采样电压的输出电压采样模块；
与所述输出电流采样模块、所述输出电压采样模块、所述市电电压采样模块、所述谐振电流采样过零检测模块以及所述漏源电压采样过零检测模块连接，用于根据所述输出采样电流、所述输出采样电压、所述市电采样电压、所述电压采样方波和所述电流采样方波计算原始输入功率的控制模块。
本发明实施例还提供一种高性能计算服务器，所述高性能计算服务器包括上述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置。。
本发明实施例还提供一种LLC拓扑开关电源输入功率检测方法，基于上述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，所述LLC拓扑开关电源输入功率检测方法包括：
获取市电电压采样模块对所述市电进行电压采样而生成的市电采样电压；
获取谐振电流采样过零检测模块对所述LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测而生成的电流采样方波；
获取漏源电压采样过零检测模块对所述LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测而生成的电压采样方波；
获取输出电流采样模块对所述LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样而生成输出采样电流；
获取输出电压采样模块对所述LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样而生成输出采样电压；
根据所述输出采样电流、所述输出采样电压、所述市电采样电压、所述电压采样方波和所述电流采样方波计算原始输入功率。
本发明实施例通过包括市电电压采样模块、谐振电流采样过零检测模块、漏源电压采样过零检测模块以及控制模块；市电电压采样模块对市电进行电压采样以生成市电采样电压；谐振电流采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测以生成电流采样方波；漏源电压采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测以生成电压采样方波；输出电流采样模块对LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样以生成输出采样电流；输出电压采样模块对LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样以生成输出采样电压；控制模块根据输出采样电流、输出采样电压、市电采样电压、电压采样方波和电流采样方波计算原始输入功率；实时监控了LLC拓扑开关电源在不同工作状态下输入功率的变化，从而在提高计算输入功率精确度的同时降低硬件成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术发明，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置的一种模块结构图；
图2为本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置计算交叠时间的示意图；
图3为本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置谐振电流采样过零检测模块的一种模块结构图；
图4为本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置漏源电压采样过零检测模块的一种模块结构图；
图5为本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置的一种示例电路结构图；
图6为本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测方法的实现流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1示出了本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
上述LLC拓扑开关电源002输入功率检测装置与整流模块001和LLC拓扑开关电源002连接，整流模块001与LLC拓扑开关电源002和市电连接，LLC拓扑开关电源002输入功率检测装置包括市电电压采样模块01、谐振电流采样过零检测模块02、漏源电压采样过零检测模块03、控制模块04、输出电流采样模块05以及输出电压采样模块06。
市电电压采样模块01与市电连接，用于对市电进行电压采样以生成市电采样电压；谐振电流采样过零检测模块02与LLC拓扑开关电源002连接，用于对 LLC拓扑开关电源002的谐振电流进行采样和过零检测以生成电流采样方波；漏源电压采样过零检测模块03与LLC拓扑开关电源002连接，用于对LLC拓扑开关电源002中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测以生成电压采样方波；输出电流采样模块05与LLC拓扑开关电源002连接，用于对LLC拓扑开关电源 002的输出电流进行采样以生成输出采样电流；输出电压采样模块06与LLC拓扑开关电源002连接，用于对LLC拓扑开关电源002的输出电压进行采样以生成输出采样电压；控制模块04与输出电流采样模块05、输出电压采样模块06、市电电压采样模块01、谐振电流采样过零检测模块02以及漏源电压采样过零检测模块03连接，用于根据输出采样电流、输出采样电压、市电采样电压、电压采样方波和电流采样方波计算原始输入功率。
整流模块001用于根据市电生成直流电；LLC拓扑开关电源002用于根据直流电生成供电电源，并根据直流电生成谐振电流和开关管的漏源电压。
控制模块04还用于根据机器学习算法、多个输出采样电流、多个输出采样电压、多个市电采样电压、多个电压采样方波、多个电流采样方波以及多个输出电压实验值获取电源自损耗数学模型，并根据电源自损耗数学模型和原始输入功率计算目标输入功率。
其中，控制模块04具体用于：根据输出采样电流和输出采样电压计算输出功率，根据市电采样电压计算开关频率，并根据电压采样方波和电流采样方波计算交叠时间，且根据开关频率和交叠时间计算损耗，根据输出功率和损耗计算所述原始输入功率。
根据输出采样电流和输出采样电压计算输出功率具体为：将第一预设系数、输出采样电流和输出采样电压的乘积作为输出功率。
根据市电采样电压计算开关频率具体为：将市电采样电压的频率设为开关频率。
根据电压采样方波和电流采样方波计算交叠时间具体为：将电压采样方波的下降沿和电流采样方波的上升沿的时间差作为第一交叠时间，将电流采样方波的下降沿和电压采样方波的上升沿的时间差作为第二交叠时间，将第一交叠时间和第二交叠时间的和作为交叠时间。具体实施中，控制模块04中的计数器在电压采样方波的下降沿到来时开始计时，在电流采样方波的上升沿到来时停止计时，以生成第一交叠时间。控制模块04中的计数器在电流采样方波的下降沿到来时开始计时，在电压采样方波的上升沿到来时停止计时，以生成第二交叠时间。如图2所示，第一交叠时间为T1，第二交叠时间为T2。
根据开关频率和交叠时间计算损耗具体为：将第二预设系数、开关频率和交叠时间和乘积作为损耗。
根据输出功率和损耗计算原始输入功率具体为：将输出功率与损耗的和作为原始输入功率。
如图3所示，谐振电流采样过零检测模块02包括谐振电流采样模块021和原始采样电流过零检测模块022。
谐振电流采样模块021与LLC拓扑开关电源002连接，用于对LLC拓扑开关电源002的谐振电流进行采样以生成原始采样电流；原始采样电流过零检测模块022与谐振电流采样模块021连接，用于对原始采样电流进行过零检测以生成电流采样方波。
如图4所示，漏源电压采样过零检测模块03包括漏源电压采样模块031和原始采样电压过零检测模块032。
漏源电压采样模块031与LLC拓扑开关电源002连接，用于对LLC拓扑开关电源002中的开关管的漏源电压进行采样以生成原始采样电压；原始采样电压过零检测模块032与漏源电压采样模块031连接，用于对原始采样电压进行过零检测以生成电压采样方波。
图5示出了本发明实施例提供的LLC拓扑开关电源002输入功率检测装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
谐振电流采样模块021包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第一电阻R1。
第一电容C1的第一端和第二电容C2的第一端共同构成谐振电流采样模块021的谐振电流输入端，第二电容C2的第二端、第三电容C3的第一端以及第一电阻R1的第一端共同构成谐振电流采样模块021的原始采样电流输出端，第一电容C1的第二端、第三电容C3的第二端以及第一电阻R1的第二端共接于电源地。
原始采样电流过零检测模块022包括第二电阻R2和第一比较器U1。
第一比较器U1的正相输入端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端为原始采样电流过零检测模块022的原始采样电流输入端，第一比较器 U1的输出端为原始采样电流过零检测模块022的电流采样方波输出端，第一比较器U1的反相输入端与电源地连接。
第一电容C1两端的电压与LLC拓扑开关电源002中的开关管的电流(即谐振电流)成正相关，因此第一电容C1两端的电压波形的过零点也与谐振电流过零点一致，所以得只要得到第一电容C1两端的电压的过零点也就可以得到谐振电流过零点。
漏源电压采样模块031包括第四电容C4、第五电容C5以及第三电阻R3。
第四电容C4的第一端为漏源电压采样模块031的漏源电压输入端，第四电容C4的第二端与第五电容C5的第一端以及第三电阻R3的第一端连接，第五电容C5的第二端和第三电阻R3的第二端共接于电源地。
原始采样电压过零检测模块032包括第四电阻R4和第二比较器U2。
第二比较器U2的正相输入端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端为原始采样电压过零检测模块032的原始采样电压输入端，第二比较器 U2的输出端为原始采样电压过零检测模块032的电压采样方波输出端，第二比较器U2的反相输入端与电源地连接。
控制模块04包括微处理器U1。微处理器U1的第一数据输入输出端PB1为控制模块04的电流采样方波输入端，微处理器U1的第二数据输入输出端PB2 为控制模块04的电压采样方波输入端，微处理器U1的模数转换端ADC为为控制模块04的市电采样电压输入端，微处理器U1的第三数据输入输出端PB3为控制模块04的输出采样电流输入端，微处理器U1的第四数据输入输出端PB4 为控制模块04的输出采样电压输入端。
本发明实施例还提供一种高性能计算服务器，所述高性能计算服务器包括如上述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置。
LLC拓扑开关电源输入功率检测装置计算出原始输入功率或目标输入功率后，高性能计算服务器调整输入功率变化趋势，再通过寻优算法得到最高的收益能耗比。
本发明实施例还提供了一种LLC拓扑开关电源输入功率检测方法，基于上述的LLC拓扑开关电源输入功率检测电路，如图6所示，上述LLC拓扑开关电源输入功率检测方法包括步骤601至步骤606。
在步骤601中，获取市电电压采样模块对市电进行电压采样而生成的市电采样电压；
在步骤602中，获取谐振电流采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测而生成的电流采样方波；
在步骤603中，获取漏源电压采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测而生成的电压采样方波；
在步骤604中，获取输出电流采样模块对LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样而生成输出采样电流。
在步骤605中，获取输出电压采样模块对LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样而生成输出采样电压。
在步骤606中，根据输出采样电流、输出采样电压、市电采样电压、电压采样方波和电流采样方波计算原始输入功率。
步骤606可以包括步骤606-1至步骤606-5。
在步骤606-1中，根据所述输出采样电流和所述输出采样电压计算输出功率
在步骤606-2中，根据市电采样电压计算开关频率。
在步骤606-3中，根据电压采样方波和电流采样方波计算交叠时间。
在步骤606-4中，根据开关频率和交叠时间计算损耗。
在步骤606-5中，根据所述输出功率和所述损耗计算所述原始输入功率。
具体实施中，LLC拓扑开关电源输入功率检测方法还可以包括步骤600。
在步骤600中，根据机器学习算法、多个输出采样电流、多个输出采样电压、多个市电采样电压、多个电压采样方波、多个电流采样方波以及多个输出电压实验值获取电源自损耗数学模型；
具体实施中，步骤606之后还包括步骤607。
在步骤607中，根据电源自损耗数学模型和原始输入功率计算目标输入功率。
本发明实施例通过包括市电电压采样模块、谐振电流采样过零检测模块、漏源电压采样过零检测模块以及控制模块；市电电压采样模块对市电进行电压采样以生成市电采样电压；谐振电流采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测以生成电流采样方波；漏源电压采样过零检测模块对LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测以生成电压采样方波；输出电流采样模块对LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样以生成输出采样电流；输出电压采样模块对LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样以生成输出采样电压；控制模块根据输出采样电流、输出采样电压、市电采样电压、电压采样方波和电流采样方波计算原始输入功率；实时监控了LLC拓扑开关电源在不同工作状态下输入功率的变化，从而在提高计算输入功率精确度的同时降低硬件成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，与整流模块和LLC拓扑开关电源连接，所述整流模块与所述LLC拓扑开关电源和市电连接，其特征在于，所述LLC拓扑开关电源输入功率检测装置包括：
与所述市电连接，用于对所述市电进行电压采样以生成市电采样电压的市电电压采样模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测以生成电流采样方波的谐振电流采样过零检测模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测以生成电压采样方波的漏源电压采样过零检测模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样以生成输出采样电流的输出电流采样模块；
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样以生成输出采样电压的输出电压采样模块；
与所述输出电流采样模块、所述输出电压采样模块、所述市电电压采样模块、所述谐振电流采样过零检测模块以及所述漏源电压采样过零检测模块连接，用于根据所述输出采样电流、所述输出采样电压、所述市电采样电压、所述电压采样方波和所述电流采样方波计算原始输入功率的控制模块。
2.如权利要求1所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
根据机器学习算法、多个所述输出采样电流、多个所述输出采样电压、多个所述市电采样电压、多个所述电压采样方波、多个所述电流采样方波以及多个输出电压实验值获取电源自损耗数学模型，并根据所述电源自损耗数学模型和所述原始输入功率计算目标输入功率。
3.如权利要求1所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：
根据所述输出采样电流和所述输出采样电压计算输出功率，根据所述市电采样电压计算开关频率，并根据所述电压采样方波和所述电流采样方波计算交叠时间，且根据开关频率和交叠时间计算损耗，根据所述输出功率和所述损耗计算所述原始输入功率。
4.如权利要求1所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，其特征在于，所述谐振电流采样过零检测模块包括：
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样以生成原始采样电流的谐振电流采样模块；
与所述谐振电流采样模块连接，用于对所述原始采样电流进行过零检测以生成电流采样方波的原始采样电流过零检测模块。
5.如权利要求1所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，其特征在于，所述漏源电压采样过零检测模块包括：
与所述LLC拓扑开关电源连接，用于对所述LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样以生成原始采样电压的漏源电压采样模块；
与所述漏源电压采样模块连接，用于对所述原始采样电压进行过零检测以生成电压采样方波的原始采样电压过零检测模块。
6.一种高性能计算服务器，其特征在于，所述高性能计算服务器包括如权利要求1至5任意一项所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置。
7.一种LLC拓扑开关电源输入功率检测方法，基于权利要求1至5任一项所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测装置，其特征在于，所述LLC拓扑开关电源输入功率检测方法包括：
获取市电电压采样模块对所述市电进行电压采样而生成的市电采样电压；
获取谐振电流采样过零检测模块对所述LLC拓扑开关电源的谐振电流进行采样和过零检测而生成的电流采样方波；
获取漏源电压采样过零检测模块对所述LLC拓扑开关电源中的开关管的漏源电压进行采样和过零检测而生成的电压采样方波；
获取输出电流采样模块对所述LLC拓扑开关电源的输出电流进行采样而生成输出采样电流；
获取输出电压采样模块对所述LLC拓扑开关电源的输出电压进行采样而生成输出采样电压；
根据所述输出采样电流、所述输出采样电压、所述市电采样电压、所述电压采样方波和所述电流采样方波计算原始输入功率。
8.如权利要求7所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测方法，其特征在于，所述LLC拓扑开关电源输入功率检测方法还包括：
根据机器学习算法、多个所述输出采样电流、多个所述输出采样电压、多个所述市电采样电压、多个所述电压采样方波、多个所述电流采样方波以及多个输出电压实验值获取电源自损耗数学模型；
所述根据所述市电采样电压、所述电压采样方波和所述电流采样方波计算原始输入功率之后还包括：
根据所述电源自损耗数学模型和所述原始输入功率计算目标输入功率。
9.如权利要求7所述的LLC拓扑开关电源输入功率检测方法，其特征在于，所述根据所述市电采样电压、所述电压采样方波和所述电流采样方波计算原始输入功率包括：
根据所述输出采样电流和所述输出采样电压计算输出功率；
根据所述市电采样电压计算开关频率；
根据所述电压采样方波和所述电流采样方波计算交叠时间；
根据开关频率和交叠时间计算原始损耗；
根据所述输出功率和所述损耗计算所述原始输入功率。
CN201910299471.XA 2019-04-15 2019-04-15 一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法 Pending CN110095648A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910299471.XA CN110095648A (zh) 2019-04-15 2019-04-15 一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910299471.XA CN110095648A (zh) 2019-04-15 2019-04-15 一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110095648A true CN110095648A (zh) 2019-08-06

Family

ID=67444841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910299471.XA Pending CN110095648A (zh) 2019-04-15 2019-04-15 一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110095648A (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232312A (zh) * 1998-04-10 1999-10-20 索尼公司 谐振型开关电源
CN101241376A (zh) * 2008-02-29 2008-08-13 佛山市顺德区瑞德电子实业有限公司 智能开关电源功率检测及控制装置
CN201234208Y (zh) * 2008-07-02 2009-05-06 东南大学 链式变换器功率单元控制器用开关电源
CN101877543A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 艾默生网络能源系统北美公司 一种开关电源的控制方法和装置
CN102721861A (zh) * 2012-04-20 2012-10-10 中山火炬职业技术学院 一种交流电能测量的方法
CN103675425A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 张翌 一种自适应的反激式开关电源准谐振波谷检测电路
CN104459305A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 功率侦测电路
CN205265238U (zh) * 2015-12-08 2016-05-25 深圳市电王科技有限公司 一种开关电源的快速保护电路
US20160149489A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Infineon Technologies Austria Ag Switching Voltage Regulator Input Power Estimation
CN106645927A (zh) * 2017-01-23 2017-05-10 上海理工大学 开关电源功率检测电路
CN108023485A (zh) * 2018-01-10 2018-05-11 上海英联电子系统有限公司 一种开关电源开关器件开关损耗管理的控制算法
CN108196118A (zh) * 2018-02-14 2018-06-22 武汉大学 一种隔离开关电机输出功率检测装置
CN108231390A (zh) * 2017-05-31 2018-06-29 上海申世电气有限公司 一种用于变频器所配滤波器的电抗器铁芯损耗设计方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232312A (zh) * 1998-04-10 1999-10-20 索尼公司 谐振型开关电源
CN101241376A (zh) * 2008-02-29 2008-08-13 佛山市顺德区瑞德电子实业有限公司 智能开关电源功率检测及控制装置
CN201234208Y (zh) * 2008-07-02 2009-05-06 东南大学 链式变换器功率单元控制器用开关电源
CN101877543A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 艾默生网络能源系统北美公司 一种开关电源的控制方法和装置
CN102721861A (zh) * 2012-04-20 2012-10-10 中山火炬职业技术学院 一种交流电能测量的方法
CN103675425A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 张翌 一种自适应的反激式开关电源准谐振波谷检测电路
CN104459305A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 功率侦测电路
US20160149489A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Infineon Technologies Austria Ag Switching Voltage Regulator Input Power Estimation
CN105759114A (zh) * 2014-11-20 2016-07-13 英飞凌科技奥地利有限公司 开关电压调节器输入功率估计
CN205265238U (zh) * 2015-12-08 2016-05-25 深圳市电王科技有限公司 一种开关电源的快速保护电路
CN106645927A (zh) * 2017-01-23 2017-05-10 上海理工大学 开关电源功率检测电路
CN108231390A (zh) * 2017-05-31 2018-06-29 上海申世电气有限公司 一种用于变频器所配滤波器的电抗器铁芯损耗设计方法
CN108023485A (zh) * 2018-01-10 2018-05-11 上海英联电子系统有限公司 一种开关电源开关器件开关损耗管理的控制算法
CN108196118A (zh) * 2018-02-14 2018-06-22 武汉大学 一种隔离开关电机输出功率检测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张华北: "LLC谐振变换器开关损耗特性研究_", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105738689B (zh) 用于测量功率因数变换器中的功率的系统和方法
US9842494B1 (en) Method for electrical energy meter correction in customer-distribution grid
CN104181385B (zh) 空调器的电能检测方法及电能检测装置
US20150317229A1 (en) Device state estimation apparatus, device power consumption estimation apparatus, and program
CN103257271A (zh) 一种基于stm32f107vct6的微电网谐波与间谐波检测装置及检测方法
CN112946560B (zh) 电能表校准方法、装置、电能表及电能表系统
CN104459305B (zh) 功率侦测电路
CN106990286B (zh) 基于欧拉方法的四象限谐波电能计量装置及方法
CN105259409B (zh) 一种基于过零时域特性的电力信号频率计算方法
CN202230155U (zh) 三相数字式智能电能质量检测装置
TW201241445A (en) Power detection method for primary-side circuit of power supply and the power detection circuit
Zhongshen Design and analysis of improved butterworth low pass filter
CN104502674B (zh) 一种三相电压有效值检测方法及检测装置
CN107957541B (zh) 一种功率半导体模块内部并联芯片筛选方法及系统
CN103698598A (zh) 电表及其低误差脉冲输出方法
CN111308232A (zh) 用于大功率变流模块电流回路杂散参数的测取系统及方法
CN110095648A (zh) 一种llc拓扑开关电源输入功率检测装置及方法
CN107436415A (zh) 分布式电源并网逆变器及电容的在线测试系统的工作方法
CN104655916A (zh) 一种交流电压有效值测量装置及方法
CN208140791U (zh) 一种零点检测电路
TWI542881B (zh) 獲得檢測裝置插拔組合及電力線拓樸的方法及其電子裝置
CN203747682U (zh) 一种单相ac-dc变换电源的装置
CN110007166B (zh) 一种变频器能效的快速测量方法
CN107132405A (zh) 一种用于同步降压型变换器的过零检测电路
CN114460369A (zh) 超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20211217

AD01 Patent right deemed abandoned