CN110971108A - 变压器的次级输出电路、开关电源电路、空调 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变压器的次级输出电路、开关电源电路、空调，其中，该变压器的次级输出电路，包括：第一输出电路，与第一负载连接，用于向所述第一负载输出第一控制电压，其中，所述第一负载为固定功耗的负载；第二输出电路，与第二负载连接，用于向所述第二负载输出第二控制电压，其中，所述第二负载为可变功耗的负载；第一电压转换电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于根据所述第二负载的电压变化率调整转换负载。通过本发明，解决了相关技术中多输出电路的交叉调整率高的技术问题，提高开关电源的交叉调整率，使开关电源更加稳定的工作，保证了机组的可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种变压器的次级输出电路、开关电源电路、空调。
背景技术
相关技术中，部分开关电源的电源交叉调整率较差，当反馈回路上的电压突然升高或降低时，变压器另一绕组输出用于其他负载上的电压可能会升高或降低，此时需要加重或减轻该负载上的功率保持住开关电源的输出平稳。但由于该负载的功率是固定的，例如用于线控器或者需要给内置电机驱动板供电等，不能改变控制负载，从而导致电源交叉调整率得不到改善。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种变压器的次级输出电路、开关电源电路、空调，以解决相关技术中多输出电路的交叉调整率高的技术问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种变压器的次级输出电路，包括：第一输出电路，与第一负载连接，用于向所述第一负载输出第一控制电压，其中，所述第一负载为固定功耗的负载；第二输出电路，与第二负载连接，用于向所述第二负载输出第二控制电压，其中，所述第二负载为可变功耗的负载；第一电压转换电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于根据所述第二负载的电压变化率调整转换负载。
可选的，所述第一电压转换电路包括：第一电压转换子电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于基于第一转换效率将输出电压转换为所述第一控制电压；第二电压转换子电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于基于第二转换效率将输出电压转换为所述第一控制电压，其中，所述第一转换效率大于所述第二转换效率；开关电路，与所述第一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路连接，用于根据所述电压变化率调整所述第一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路的通断状态。
可选的，所述第一电压转换子电路为DC-DC转换电路，所述第二电压转换子电路为低压差线性稳压器LDO。
可选的，所述电路还包括：电压采样电路，与所述第二负载连接，用于根据采样周期采集所述第二负载的电压值；控制芯片，与所述电压采样电路和所述第一电压转换电路连接，用于根据所述电压值计算所述第二负载的电压变化率，基于所述电压变化率生成调整指令，并将所述调整指令输出至所述第一电压转换电路。
可选的，所述控制芯片包括：计算模块，用于根据以下公式计算所述第二负载的电压变化率d：d＝(U12-U11)/t，其中，U11，U12分别为一个采样周期内的两个连续采样电压，t为采样周期；控制模块，与所述计算模块连接，用于判断所述电压变化率是否大于预设阈值，若所述电压变化率大于预设阈值，生成第一调整指令，若所述电压变化率小于或等于预设阈值，生成第二调整指令，其中，所述第一调整指令用于指示所述第一电压转换电路增加所述转换负载，所述第二调整指令用于指示所述第一电压转换电路维持所述转换负载。
可选的，所述电路还包括：第二电压转换电路，连接在所述第二输出电路和所述第二负载之间，用于将输出电压转换为所述第二控制电压。
可选的，所述第二电压转换电路为DC-DC转换电路。
可选的，所述第一负载包括：水泵、电子膨胀阀，所述第二负载包括：线控器、直流电机内置驱动板。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种开关电源电路，包括：电源电路，变压器，输出电路，所述变压器的初级电路与所述电源电路连接，次级电路与所述输出电路连接，其中，所述输出电路包括如上述实施例所述的电路。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种空调，包括：如上述实施例所述的电路。
通过本实施例的第一输出电路，第二输出电路，以及连接在第一输出电路和第一负载之间第一电压转换电路，可以根据第二负载的电压变化率调整转换负载，在第二负载变化导致对应回路的电压改变时，可以通过调整电压转换电路的转换负载来灵活调整第一负载对应回路的总负载，从而保持输出电路的平稳输出，解决了相关技术中多输出电路的交叉调整率高的技术问题，提高开关电源的交叉调整率，使开关电源更加稳定的工作，保证了机组的可靠运行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种变压器的次级输出电路的连接图；
图2是本发明实施例在一个实施场景中的电路图；
图3是根据本发明实施例的一种开关电源电路的连接图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本实施例中提供了一种变压器的次级输出电路，图1是根据本发明实施例的一种变压器的次级输出电路的连接图，如图1所示，该次级输出电路包括：
第一输出电路10，与第一负载连接，用于向第一负载输出第一控制电压，其中，第一负载为固定功耗的负载，为额定负载；
第二输出电路12，与第二负载连接，用于向第二负载输出第二控制电压，其中，第二负载为可变功耗的负载，为非额定负载；
第一输出电路10和第二输出电路12分别对应变压器的两个绕组输出，与第一负载和第二负载形成两个反馈回路。
本实施例的第一输出电路10和第二输出电路12均连接至变压器的次级电路，从变压器取电。
第一电压转换电路14，连接在第一输出电路和第一负载之间，用于根据第二负载的电压变化率调整转换负载。
转换负载相当于第一电压转换电路14自身的负载，与其转换效率对应，电压转换越高，转换负载越小，反之，电压转换效率越低，转换负载越大。
通过本实施例的第一输出电路，第二输出电路，以及连接在第一输出电路和第一负载之间第一电压转换电路，可以根据第二负载的电压变化率调整转换负载，在第二负载变化导致对应回路的电压改变时，可以通过调整电压转换电路的转换负载来灵活调整第一负载对应回路的总负载，从而保持输出电路的平稳输出，解决了相关技术中多输出电路的交叉调整率高的技术问题，提高开关电源的交叉调整率，使开关电源更加稳定的工作，保证了机组的可靠运行。
在本实施例的一个实施方式中，第一电压转换电路包括：第一电压转换子电路，连接在第一输出电路和第一负载之间，用于基于第一转换效率将输出电压转换为第一控制电压；第二电压转换子电路，连接在第一输出电路和第一负载之间，用于基于第二转换效率将输出电压转换为第一控制电压，其中，第一转换效率大于第二转换效率；开关电路，与第一电压转换子电路和第二电压转换子电路连接，用于根据电压变化率调整第一电压转换子电路和第二电压转换子电路的通断状态。在一个示例中，第一电压转换子电路为DC-DC转换电路，第二电压转换子电路为低压差线性稳压器(Low Dropout regulator，LDO)，也叫稳压块转换电路。
在另一个实施方式中，第一电压转换电路还包括一个外部可调负载(如电阻)，通过增加和减少电阻值，可以间接调整第一电压转换电路的转换负载。
在本实施例中，电路还包括：电压采样电路，与第二负载连接，用于根据采样周期采集第二负载的电压值；控制芯片，与电压采样电路和第一电压转换电路连接，用于根据电压值计算第二负载的电压变化率，基于电压变化率生成调整指令，并将调整指令输出至第一电压转换电路。该控制芯片可以是主控芯片，也可以是电路控制芯片。
在本实施例的一个实施方式中，控制芯片包括：计算模块，用于根据以下公式计算第二负载的电压变化率d：d＝(U12-U11)/t，其中，U11，U12分别为一个采样周期内的两个连续采样电压，t为采样周期；控制模块，与计算模块连接，用于判断电压变化率是否大于预设阈值，若电压变化率大于预设阈值，生成第一调整指令，若电压变化率小于或等于预设阈值，生成第二调整指令，其中，第一调整指令用于指示第一电压转换电路增加转换负载，第二调整指令用于指示第一电压转换电路维持转换负载。
在一个示例中，采样周期t为1s，U12，U11分别为12V和10.8V，通过公式d＝(U12-U11)/t，可计算得到d＝2.2V/s，大于预设阈值为1V/s的d0，因此生成第一调整指令，指示第一电压转换电路增加转换负载。
在本实施例的一个实施方式中，电路还包括：第二电压转换电路，连接在第二输出电路和第二负载之间，用于将输出电压转换为第二控制电压。可选的，第二电压转换电路为DC-DC转换电路。
根据本实施例的电路应用场景和应用设备，第一负载和第二负载对应的器件可能不同，在一个应用场景中，应用在空调设备中，第一负载包括：水泵、电子膨胀阀，这些器件可能动作(开启)或停止，对应不同的负载大小，第二负载包括：线控器、直流电机内置驱动板，这些器件同样会稳定工作，且功耗固定。在另一个应用场景中，应用在电视机设备中，第一负载包括：扬声器，扬声器根据音量大小调节实际功耗，音量越大，功耗越大，音量越小，功耗越小，第二负载包括：屏幕、通讯接口组件，这些器件的功耗基本保持不变。
图2是本发明实施例在一个实施场景中的电路图，开关电源的输出电路如图2所示，其中变压器的次级输出电压为U1、U2。U1为开关电源的主反馈回路的电压，用于控制空调上的主负载(水泵、电子膨胀阀等)的动作。U2为开关电源的辅反馈回路的电压，用于控制额定负载(线控器、直流电机内置驱动板等)，此负载功耗基本固定。其中主回路上增加电压变化采样电路，U11为主反馈回路电压U1经过采样电路前电压，U12为经过采样电路后电压。辅反馈回路还包括额定负载的电压转换电路，通过开关切换以下两种电路：①为稳压块转换电路LDO(低压差线性稳压器)，效率低，②为DC-DC转换电路，效率高。
当主回路负载上突然变重时，单位时间t内的主回路电压U1的电压变化率d＝(U12-U11)/t，此时主芯片采样出此数值d与MCU内设的阀值d0比较，判断出模块3采用DC-DC转换电路或稳压块转换电路，从而提高开关电源的输出效率。
在一个实施场景中，开关电源的次级输出U1为12V、U2为25V，其中12V为开关电源上的主反馈回路上的电压，25V需要电源转换电路成18V为线控器上供电，此线控器功耗固定，默认采用DC-DC转换电路。当开关电源上的主回路负载增加时，主回路的输出电压降低，另一输出回路(辅回路)的电压也降低，需要另一输出负载加重才能保持住开关电源的输出平稳。当主回路负载突然加重时，例如水泵工作及电子膨胀阀突然动作，电压采样电路上U11为12V，U12为10.8V，MCU在1s内得的采样值d为220，大于门限阀值d0＝100，从而判断出主回路上的负载加重，需要另一输出负载加重，因此将转换电路切换为稳压块转换电路，间接加大另一输出电压U2上的负载，也可以通过增加外部电阻等方式来增加负载，同理，第二负载减轻时，也可以通过切换转换电路或者是增加外部电阻等方式来增加负载，从而提高开关电源的输出效率。
通过本实施例的方案，灵活采用DC-DC及LDO转换电路，可以提供开关电源交叉调整率，使开关电源更加稳定的工作，保证了机组的可靠运行。
本实施例还提供了一种开关电源电路，图3是根据本发明实施例的一种开关电源电路的连接图，如图3所示，该电路包括：电源电路30，变压器32，输出电路34，变压器的初级电路与电源电路连接，次级电路与输出电路连接，其中，输出电路包括如上述实施例所描述的电路。
本实施例的开关电源电路可以应用在各种包括开关电源的电子设备中，如空调、电视机、冰箱等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，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 (10)
1.一种变压器的次级输出电路，其特征在于，包括：
第一输出电路，与第一负载连接，用于向所述第一负载输出第一控制电压，其中，所述第一负载为固定功耗的负载；
第二输出电路，与第二负载连接，用于向所述第二负载输出第二控制电压，其中，所述第二负载为可变功耗的负载；
第一电压转换电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于根据所述第二负载的电压变化率调整转换负载。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电压转换电路包括：
第一电压转换子电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于基于第一转换效率将输出电压转换为所述第一控制电压；
第二电压转换子电路，连接在所述第一输出电路和所述第一负载之间，用于基于第二转换效率将输出电压转换为所述第一控制电压，其中，所述第一转换效率大于所述第二转换效率；
开关电路，与所述第一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路连接，用于根据所述电压变化率调整所述第一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路的通断状态。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一电压转换子电路为DC-DC转换电路，所述第二电压转换子电路为低压差线性稳压器LDO。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
电压采样电路，与所述第二负载连接，用于根据采样周期采集所述第二负载的电压值；
控制芯片，与所述电压采样电路和所述第一电压转换电路连接，用于根据所述电压值计算所述第二负载的电压变化率，基于所述电压变化率生成调整指令，并将所述调整指令输出至所述第一电压转换电路。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述控制芯片包括：
计算模块，用于根据以下公式计算所述第二负载的电压变化率d：d＝(U12-U11)/t，其中，U11，U12分别为一个采样周期内的两个连续采样电压，t为采样周期；
控制模块，与所述计算模块连接，用于判断所述电压变化率是否大于预设阈值，若所述电压变化率大于预设阈值，生成第一调整指令，若所述电压变化率小于或等于预设阈值，生成第二调整指令，其中，所述第一调整指令用于指示所述第一电压转换电路增加所述转换负载，所述第二调整指令用于指示所述第一电压转换电路维持所述转换负载。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
第二电压转换电路，连接在所述第二输出电路和所述第二负载之间，用于将输出电压转换为所述第二控制电压。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二电压转换电路为DC-DC转换电路。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一负载包括：水泵、电子膨胀阀，所述第二负载包括：线控器、直流电机内置驱动板。
9.一种开关电源电路，其特征在于，包括：电源电路，变压器，输出电路，所述变压器的初级电路与所述电源电路连接，次级电路与所述输出电路连接，其中，所述输出电路包括如权利要求1至8任一项所述的电路。
10.一种空调，其特征在于，包括：如权利要求9所述的开关电源电路。
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2019
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