CN110736933A - 一种数字电源输出电压欠压检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字电源输出电压欠压检测方法,包括:在系统初始化时输出电压欠压阈值确定输出电压比较值的初值;在系统软启动时,当输出电压比较值大于实际输出电压时,若实际输出电压不继续增加,通过累加欠压计数器后与设定的欠压检测周期进行比较的方法,判断系统是否出现欠压故障;若实际输出电压增加缓慢时,通过调节输出电压比较值和实际输出电压的增加步长,使系统进行限流启动,防止欠压故障的误报。本发明可以在全工况范围内实现对输出电压进行欠压检测,保证系统的可靠性。特别是在系统软启动的情况下,能够有效防止欠压故障的误报,同时又保证系统在启动过程中发生真正的欠压时,能可靠的检测出欠压故障。
Description
技术领域
本发明涉及开关数字电源领域,尤其是一种数字电源输出电压欠压检测方法。
背景技术
在开关数字电源领域,输出电压欠压是一个重要的故障。产生输出电压欠压故障的条件较多,比如限流,输入电压发生调整等。但是目前对输出电压的欠压故障检测方法较为简单,不能满足全范围内的可靠判断,尤其是在软启动过程中,输出电压本身就存在欠压的情况,容易触发误保护;有些应用则在软启动过程中强制关闭输出电压欠压故障的判断来完成启动,但是在软启动过程中,如果真的发生限流等情况使输出电压不再继续上升,关闭欠压检测会造成系统的不可靠运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供一种数字电源输出电压欠压检测方法,可以在全工况范围内实现对输出电压进行欠压检测,保证系统的可靠性。
本发明采用的技术方案如下:
一种数字电源输出电压欠压检测方法,包括如下步骤:
步骤1,系统初始化:通过采样和计算获取实际输出电压Vout_Real的数值;并根据实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold确定输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值;
步骤2,系统软启动:输出电压比较值Under_Vout_Cmp小于输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold,使输出电压比较值Under_Vout_Cmp逐步累加;
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp小于等于实际输出电压Vout_Real时,使输出电压比较值Under_Vout_Cmp逐步累加至等于输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold即停止变化,此时系统正常软启动;
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp大于实际输出电压Vout_Real,且实际输出电压Vout_Real不继续增加时,则将欠压计数器Under_Vout_Index进行累加,并判断欠压计数器Under_Vout_Index是否大于设定的欠压检测周期PREIOD;若欠压计数器Under_Vout_Index大于设定的欠压检测周期PREIOD,将欠压故障标志位置位,表示系统软启动过程中出现欠压故障;
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp大于实际输出电压Vout_Real,且实际输出电压Vout_Real增加缓慢时,在欠压检测周期PREIOD内,通过使实际输出电压Vout_Real的增加步长大于等于输出电压比较值Under_Vout_Cmp的增加步长的方式,使系统不会出现输出电压欠压故障,从而将系统进行限流启动,最终达到稳态输出。
进一步地,所述步骤1中,根据实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold确定输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值的表达式如下:
Under_Vout_Cmp=min(Under_Vout_Threshold,Vout_Real);
其中,min(Under_Vout_Threshold,Vout_Real)表示输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值为对实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold中取小值。
进一步地,所述数字电源输出电压欠压检测方法,还包括:步骤3,系统退出软启动后进行稳态输出:通过比较输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold和实际输出电压Vout_Real的大小关系,判断系统在稳态输出时输出电压是否欠压。
进一步地,所述步骤3的方法为:
当输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold小于等于实际输出电压Vout_Real时,输出电压正常;
当输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold大于实际输出电压Vout_Real时,输出电压欠压。
进一步地,所述步骤2中系统软启动的欠压检测,设置为在每个控制周期或多个控制周期内执行一次。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明可以在全工况范围内实现对输出电压进行欠压检测,保证系统的可靠性。特别是在系统软启动的情况下,能够有效防止欠压故障的误报,同时又保证系统在启动过程中发生真正的欠压时,能可靠的检测出欠压故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明的数字电源输出电压欠压检测方法的流程框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
如图1所示为本发明的实施例提供的一种数字电源输出电压欠压检测方法的流程框图。定义:
输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold;
输出电压欠压比较值Under_Vout_Cmp;
实际的输出电压为Vout_Real,该值是经过数字控制芯片AD采样并计算后得到;
欠压计数值Under_Vout_Index。
所述数字电源输出电压欠压检测方法,包括如下步骤:
步骤1,系统初始化:通过采样和计算获取实际输出电压Vout_Real的数值;并根据实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold确定输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值;
在本实施例中,所述输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值的表达式如下:
Under_Vout_Cmp=min(Under_Vout_Threshold,Vout_Real);
其中,min(Under_Vout_Threshold,Vout_Real)表示输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值为对实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold中取小值。
步骤2,系统软启动:输出电压比较值Under_Vout_Cmp小于输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold,使输出电压比较值Under_Vout_Cmp逐步累加;其中,输出电压比较值Under_Vout_Cmp始终跟随者实际输出电压Vout_Real进行变化。
(1)若系统在软启动过程中正常软启动,始终满足Under_Vout_Cmp≤Vout_Real。由此,
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp小于等于实际输出电压Vout_Real时,使输出电压比较值Under_Vout_Cmp逐步累加至等于输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold即停止变化,此时系统正常软启动;
(2)若系统在软启动过程中发生限流,并使得实际输出电压Vout_Real不继续增加,此时Under_Vout_Cmp>Vout_Real。由此,
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp大于实际输出电压Vout_Real,且实际输出电压Vout_Real不继续增加时,则将欠压计数器Under_Vout_Index进行累加,并判断欠压计数器Under_Vout_Index是否大于设定的欠压检测周期PREIOD;若欠压计数器Under_Vout_Index大于设定的欠压检测周期PREIOD,将欠压故障标志位置位,表示系统软启动过程中出现欠压故障,则进行欠压故障处理,然后将系统读秒重启。其中,所述欠压检测周期PREIOD可以根据系统需求任意设定,一般可设定为50ms。
(3)若系统是限流启动,则实际输出电压Vout_Real将会增加缓慢,表示输出电压比较值Under_Vout_Cmp增加得比实际输出电压Vout_Real快,同样会出现Under_Vout_Cmp>Vout_Real。由此,
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp大于实际输出电压Vout_Real,且实际输出电压Vout_Real增加缓慢时,在欠压检测周期PREIOD内,通过使实际输出电压Vout_Real的增加步长大于等于输出电压比较值Under_Vout_Cmp的增加步长的方式,使系统不会出现输出电压欠压故障,从而将系统进行限流启动,最终达到稳态输出。也就是说,当系统软启动过程中,输出电压比较值Under_Vout_Cmp增加得比实际输出电压Vout_Real快,那么,在欠压检测周期PREIOD内,使实际输出电压Vout_Real的增加步长大于等于输出电压比较值Under_Vout_Cmp的增加步长,保证输出电压比较值Under_Vout_Cmp始终跟随者实际输出电压Vout_Real进行变化,使系统软启动过程正常,将不会出现输出电压欠压故障,从而使系统进行限流启动,最终达到稳态输出。
进一步地,所述步骤2中系统软启动的欠压检测,设置为在每个控制周期或多个控制周期内执行一次。其中,当在多个控制周期内执行一次时,一般可设定为4个控制周期内执行一次。
步骤3,系统退出软启动后进行稳态输出:通过比较输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold和实际输出电压Vout_Real的大小关系,判断系统在稳态输出时输出电压是否欠压。即,
当输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold小于等于实际输出电压Vout_Real时,输出电压正常;
当输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold大于实际输出电压Vout_Real时,输出电压欠压。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种数字电源输出电压欠压检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,系统初始化:通过采样和计算获取实际输出电压Vout_Real的数值;并根据实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold确定输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值;
步骤2,系统软启动:输出电压比较值Under_Vout_Cmp小于输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold,使输出电压比较值Under_Vout_Cmp逐步累加;
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp小于等于实际输出电压Vout_Real时,使输出电压比较值Under_Vout_Cmp逐步累加至等于输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold即停止变化,此时系统正常软启动;
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp大于实际输出电压Vout_Real,且实际输出电压Vout_Real不继续增加时,则将欠压计数器Under_Vout_Index进行累加,并判断欠压计数器Under_Vout_Index是否大于设定的欠压检测周期PREIOD;若欠压计数器Under_Vout_Index大于设定的欠压检测周期PREIOD,将欠压故障标志位置位,表示系统软启动过程中出现欠压故障;
当输出电压比较值Under_Vout_Cmp大于实际输出电压Vout_Real,且实际输出电压Vout_Real增加缓慢时,在欠压检测周期PREIOD内,通过使实际输出电压Vout_Real的增加步长大于等于输出电压比较值Under_Vout_Cmp的增加步长的方式,使系统不会出现输出电压欠压故障,从而将系统进行限流启动,最终达到稳态输出。
2.根据权利要求1所述的数字电源输出电压欠压检测方法,其特征在于,所述步骤1中,根据实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold确定输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值的表达式如下:
Under_Vout_Cmp=min(Under_Vout_Threshold,Vout_Real);
其中,min(Under_Vout_Threshold,Vout_Real)表示输出电压比较值Under_Vout_Cmp的初值为对实际输出电压Vout_Real和设定的输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold中取小值。
3.根据权利要求1所述的数字电源输出电压欠压检测方法,其特征在于,还包括:步骤3,系统退出软启动后进行稳态输出:通过比较输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold和实际输出电压Vout_Real的大小关系,判断系统在稳态输出时输出电压是否欠压。
4.根据权利要求3所述的数字电源输出电压欠压检测方法,其特征在于,所述步骤3的方法为:
当输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold小于等于实际输出电压Vout_Real时,输出电压正常;
当输出电压欠压阈值Under_Vout_Threshold大于实际输出电压Vout_Real时,输出电压欠压。
5.根据权利要求1所述的数字电源输出电压欠压检测方法,其特征在于,所述步骤2中系统软启动的欠压检测,设置为在每个控制周期或多个控制周期内执行一次。
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