CN110336454A - 一种具备控制模式优先权功能的控制方法及电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具备控制模式优先权功能的控制方法及电源，属于开关电源技术领域。本发明为电源设计了电压控制模式和电流控制模式的优先权功能，当电源在低电压、轻载情况下，可以选择电压控制模式，重载情况下可以选择电流控制模式，可以有效解决电源上电的瞬间，输出电压、电流的过冲问题，保护负载安全稳定的运行。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，具体涉及一种具备控制模式优先权功能的控制方法及电源。
背景技术
开关电源是一种高频化电能转换装置。其功能是将一个位准的电压转换为用户端所需求的电压或电流。电源控制模式是指稳定电压输出的方法，从采样量上可分为电流模式和电压模式。传统开关电源没有电压模式和电流模式优先权的功能，这样就会导致当电源上电的时候，轻载的时候电压容易有过冲，重载的时候电流容易有过冲，这种过冲往往对负载产生损坏。
发明内容
为了解决电源上电瞬间可能产生过充现象造成负载震荡，本发明提出一种具备控制模式优先权功能的控制方法及电源。
具体技术方案如下：
一种具备控制模式优先权功能的方法，其特征在于：
响应一模式选择信号，确定电源控制模式；所述模式选择信号为电压模式信号或电流模式信号；
当所述模式选择信号为电压模式信号，电源控制模式为电压模式，将电源输出电压的采样结果送入误差放大器与参考电压进行误差放大，误差放大结果送入PWM产生器与三角载波信号进行误差放大，实现PWM闭环控制；
当所述模式选择信号为电流模式信号，电源控制模式为电流模式；将电源输出电压的采样结果送入误差放大器与参考电压进行误差放大，误差放大结果送入PWM产生器与电源输出电流采样结果进行误差放大，实现PWM闭环控制。
一种具备控制模式优先权功能的电源，包括电压采样电路、电流采样电路、误差放大器、PWM产生器及功率电路，所述电压采样电路、电流采样电路的输入端连接功率电路输出端，电压采样电路的输出端连接误差放大器的一个输入端，误差放大器的另一个输入端输入参考电压，误差放大器的输出端连接PWM产生器的一个输入端，PWM产生器的输出端连接功率电路的控制输入端；其特征在于：所述PWM产生器的另一个输入端可择一地输入载波信号或电流采样信号。
本发明为电源设计了电压控制模式和电流控制模式的优先权功能，当电源在低电压、轻载情况下，可以选择电压控制模式，重载情况下可以选择电流控制模式，可以有效解决电源上电的瞬间，输出电压、电流的过冲问题，保护负载安全稳定的运行。本发明操作简单，易于实现，成本低。
附图说明
图1为电源控制模式示意图。
图2为电流控制模式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方法做进一步的详细说明：
如图1所示，电压模式下的电源是参考电压和固定三角波进行误差放大控制PWM，电源的功率级输入电压VIN，输出电压VOUT，电压采样单元采集VOUT，采样的VOUT与参考电压VREF进行误差放大，产生误差放大信号VE，误差信号VE和三角载波输入PWM产生器用于产生控制功率级输出的PWM控制信号。电压模式的电源对输出电压响应较好，特别是低电压，轻负载的情况下，如果是电流模式那么此时的电流斜坡斜率过于平缓，不利于PWM稳定控制。利用电压模式的这一优点，可以将其应用在电压模式优先模式下来进行控制并调整好环路，可以有效解决电源上电的瞬间，输出电压的过冲问题，保护负载安全稳定的运行。
如图2所示，电流模式的电源是参考电压和电流采样值进行误差放大控制PWM，电源的功率级输入电压VIN，输出电压VOUT，电压采样单元采集VOUT，采样的VOUT与参考电压VREF进行误差放大，产生误差放大信号VE，误差信号VE和三角载波输入PWM产生器用于产生控制功率级输出的PWM控制信号。电流模式的电源对负载电流响应较好，特别是重载的情况下，如果是电流模式那么此时的电流斜坡斜率较为陡峭，利于PWM稳定控制。利用电流模式的这一优点，可以将其应用在电流模式优先模式下来进行控制,可以有效躲过电源上电的瞬间输出浪涌电流造成的负载震荡。
因此，本发明对电源结构和控制方式进行设计，使其能够根据带载情况，当客户需要电压模式优先的时候，可以将电源设置为电压控制模式，当客户需要电流模式优先的时候，可以将电源设置为电流控制模式。
本发明具备控制模式优先权功能的电源包括电压采样电路、电流采样电路、误差放大器、PWM产生器及功率电路。电压采样电路、电流采样电路的输入端连接功率电路输出端，电压采样电路的输出端连接误差放大器的一个输入端，误差放大器的另一个输入端输入参考电压，误差放大器的输出端连接PWM产生器的一个输入端，PWM产生器的另一个输入端可择一地输入载波信号或电流采样信号，PWM产生器的输出端连接功率电路的控制输入端。载波信号可以是三角波或其他斜波信号。
在传统电源结构基础上，本发明增加一模式选择开关通过控制单元即可实现载波信号或电流采样信号的择一输入。模式选择开关由用户操作选择电源控制模式（电源模式或电压模式），产生一模式选择信号，模式选择信号为电压模式信号或电流模式信号。控制单元响应模式选择开关输出的模式选择信号将载波信号或电流采样信号输出至PWM产生器的另一个输入端，与误差放大器的输出信号进行比较，实现PWM闭环控制。当所述模式选择信号为电压模式信号，控制单元将三角载波信号输出至PWM产生器的另一个输入端；当所述模式选择信号为电流模式信号，控制单元将电流采样信号输出至PWM产生器的另一个输入端。本发明模式选择开关采用硬件（数字、模拟开关等）或软件（如控制字实现开关选择功能）均可实现，控制单元可以直接用电源系统的处理单元实现。
Claims (4)
1.一种具备控制模式优先权功能的控制方法，其特征在于：
响应一模式选择信号，确定电源控制模式；所述模式选择信号为电压模式信号或电流模式信号；
当所述模式选择信号为电压模式信号，电源控制模式为电压模式，将电源输出电压的采样结果送入误差放大器与参考电压进行误差放大，误差放大结果送入PWM产生器与载波信号进行比较，实现PWM闭环控制；
当所述模式选择信号为电流模式信号，电源控制模式为电流模式；将电源输出电压的采样结果送入误差放大器与参考电压进行误差放大，误差放大结果送入PWM产生器与电源输出电流采样结果进行比较，实现PWM闭环控制。
2.一种具备控制模式优先权功能的电源，包括电压采样电路、电流采样电路、误差放大器、PWM产生器及功率电路，所述电压采样电路、电流采样电路分别采样功率电路输出端的电压、电流信号；所述电压采样电路的输出端连接误差放大器的一个输入端，误差放大器的另一个输入端输入参考电压，误差放大器的输出端连接PWM产生器的一个输入端，PWM产生器的输出端连接功率电路的控制输入端；其特征在于：所述PWM产生器的另一个输入端可择一地输入载波信号或电流采样信号。
3.如权利要求2所述的电源，其特征在于还包括控制单元和模式选择开关，所述模式选择开关供用户操作选择电源控制模式，产生一模式选择信号，控制单元响应模式选择开关输出的模式选择信号将载波信号或电流采样信号输出至PWM产生器的另一个输入端，与误差放大器的输出信号进行比较，实现PWM闭环控制。
4.如权利要求3所述的电源，其特征在于：
当用户选择电压模式，控制单元响应电压模式信号，将三角载波信号输出至PWM产生器的另一个输入端；
当用户选择电流模式，控制单元响应电流模式信号，将电流采样信号输出至PWM产生器的另一个输入端。
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