CN111313715A - 一种开关电源方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关电源方法,同时涉及基于这种方法使用于适应不同电动车电池电压规格的自动充电电路,至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路和高频变压器，其特征是：所述的高频变压器包括一个初线线圈绕组和一个次线线圈绕组，初线线圈绕组和次线线圈绕组绕在磁芯上，并通过变压器支撑架固定；所述的脉宽调控电路包括检测次级电压和负载状态的第二控制器，控制初线线圈绕组接通和关闭的第一控制器和开关管。它提供一种减少高频变压器绕组，降低高频变压器体积，减少不可再生资源使用的一种开关电源方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源方法,同时涉及基于这种方法使用于适应不同电动车电池电压规格的自动充电电路。
背景技术
开关电源长久以来被大量应用于各行各业的用电产品中，小到不同的充电器、LED灯，大到用电设备，由几瓦，大到几千瓦或上万瓦。
开关电源有两个重要的部件，一个是控制调脉宽的脉宽调控电路，另一个是高频变压器。在开关电源中，输出脉宽调控的大小，取决于由高频变压器一个绕组反馈的电压和处理方式，由此产生了不同的开关电源模式。
无论是什么样的模式，高频变压器多绕组是必不可少的。
在重多的开关电源模式中，绕组的在多，只要脉宽调控电路价格低，外围器件少，设计者认为就是好电源，而在这之中，所不了解的是增加绕组一是增加整体体积，二是高频变压器所使用的大部份材料都是不可再生资源，而脉宽调控电路则是硅材料，大量存在于我们的环境之中。
此外，随着通信开关电源不断向高频化发展，其抗干扰问题显得越发重要。在开发和设计开关电源过程中，如何有效抑制开关电源的电磁干扰，同时提高开关电源本身对电磁干扰的抗干扰能力是一个重要课题。在实际设计时，会考虑开关电源的各种电磁干扰，选用多种抑制电磁干扰的方法加以综合处理，以达到良好的抗干扰效果。
开关电源应用于电动车充电器，电动车充电器一般针对的是48V、60V，60V的电池放电终了是电压大概在53V、54V左右，48V的电池放电终了是电压大概在35V左右，60伏的电动车充电器可以充48伏的电瓶车，但时间长了电池会发热变形，缩小电池寿命，非常危险。而48伏的电瓶车充电器则不能充60伏的电动车电池。一般48v的电动车所使用的电机功率是350W，60v的电动车的电机功率则会高一些，600W或者800W都有。电机功率和电池功率设计要配合。
48v电瓶，充电器可达55v，36v的达42v，电流按电池的容量相配，10AH-14AH配1.8A， 17AH-22AH配2.5A，在电池达到额定电压后充电器就自动转换成涓流充电，电流放小，一般在0.6A左右，在电池容量达到99%时，充电器电流只有0.2A，此时绿灯亮，表示电池已充满。充电池进入浮充阶段，可对电池容量恢复有帮助，小电流对电池是不会有影响的，就是长时间不拔掉电源的话，对电池也不会有影响，不过如果充电器本事技术原因造成的电流不稳或已损坏，电流不能达到规定值，那就要当心了，电池长时间充电会发汤，甚至充鼓。
电动车充电器60V，充48伏的电瓶车，相当于是快充。掌握时间，最多三个小时，不管是否绿灯都不能充了。
长期用电动车充电器60V，充48伏的电瓶车，容易造成电池发热失水和变形，缩小寿命。
长期用电动车充电器60V，充48伏的电瓶车，快充，不容易把电池充饱满。48v电动车的电池组一般是由4块12v电池串联而成，60v的电动车电池则是用5块串联而成，所配备的电机、控制器、轮胎、刹车等，都有所不同，60v的电车的配置相对会高一些。
60v电动车的速度普遍高于40v电动车，其承载量自然也不同，如果经常爬坡，肯定是60v的电动车更好一点。
无论是60V电动车充电器还是48V电动车充电器都是通过220经开关电源转换成适配电压进行充电，充电电流要达到几安以上，这就要求开关电源的转换效率非常高，否则一是影响效率，二是影响寿命。
此外，在现有的开关电源使用负载中，工作状态，用户是不清楚的，如工作中的电流和电压，温升状态，一旦发生问题，不知道是由于什么产生这些问题。
发明内容
本发明的目的一个目的是提供一种减少高频变压器绕组，降低高频变压器体积，减少不可再生资源使用的一种开关电源方法。
本发明的目的第二个目的是提供一种可提高开关电源抗干扰能力开关电源方法。
本发明的目的第三个目的是提供一种可方便了解开关电源工作状态的开关电源方法。
本发明的目的第四个目的是提供一种安全性好、可靠性好和效率高的适合不同规格电动车电池充电开关电源方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路和高频变压器，其特征是：所述的高频变压器包括一个初线线圈绕组和一个次线线圈绕组，初线线圈绕组和次线线圈绕组绕在磁芯上，并通过变压器支撑架固定；所述的脉宽调控电路包括检测次级电压和负载状态的第二控制器，控制初线线圈绕组接通和关闭的第一控制器和开关管；
第一控制器接收第二控制器命令，第一控制器依据命令使开关管工作在不同状态下，至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路工作的电源电路，电源电路是由初线线圈绕组的输入端整流滤波电压经降压电路提供。
所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED和硅光电池组成，硅光电池输出向第一控制器提供电源电压。
所述的降压电路是由限流电阻R1+R2+稳压管DW串联组成，稳压管DW向第一控制器提供电源电压或所述的降压电路是由恒流二极管DH+限流电阻+稳压管DW串联组成，稳压管DW向第一控制器提供电源电压或所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED组成，由串联LED引出一路电压向第一控制器提供电源电压。
所述的第一控制器接收第二控制器命令包括：调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压,使开关管控制端为低电平，电源关闭。
所述的调宽增压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1加一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2中减一个延时t△，满足t2减t△小于10* t△；
循环调用I/O口置高和I/O口置低；置高时间为t1+ t△= t1，置低时间为t2- t△= t2；使t1+ t2=周期T；
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽降压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1减一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2加一个延时t△，满足t1减t△大于10* t△；
循环调用I/O口置高和I/O口置低程序；置高时间为t1- t△= t1，置低时间为t2+ t△=t2；使t1+ t2=周期T；
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的第一控制器接收第二控制器命令是通过第二控制器通过发光二极管发送命令信号，第一控制器通过光电接收管读取命令信号。
所述的调宽增压命令是通过光电脉冲串发出命令，光电脉冲串是高电平时间大于低电平时间；所述的调宽降压命令是也是通过光电脉冲串发出命令，高电平时间小于低电平时间。
所述的第二控制器检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组两端的分压电阻获取次线线圈绕组输出电压值，通过向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流；
次线线圈绕组两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器(7)检测次级电压和负载状态，通过第一控制器8调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组(4)输出恒压或恒流或功率调整。
所述的第二控制器是带A/D端口和蓝牙接口的处理器，A/D端口至少包括3路到4路，一路连接电流取样电阻RQY，第二路连接次线线圈绕组两端的分压电阻才获取电压V2，第三路连接温度传感器，温度传感器是热敏电阻RR，第四路连接负载电压，如充电电池的充电变化电压；
第二控制器通过蓝牙接口与手机蓝牙配对连接，通过手机界面输入参数或命令信息，由手机蓝牙向第二控制器发出参数或命令信息，使电源工作在恒压或恒流状态，使电源工作在恒压输出的电压参数上，或使电源工作在恒流的电流参数上，满足不同负载的需求；
如需电源工作在恒压状态下，需输入输出电压值；
如需电源工作在恒流状态下，需输入恒流电流值。
对于充电器和LED灯所需电源，一般工作在恒流状态下，在恒流状态下，当负载接入后，第二控制器7检测电流取样电阻RQY上的电压，通过电压由下式换算电流值，向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令，以满足以下公式控制输出电流在设定值上：
V2= I*R2 （2）
对于向电池充电，充电电池的充电变化电压是随着充电时间和充电电流，充电电池电压是不断的变化中，由最初充电的底谷电压以变化较快上升到较慢的上升，最后到几乎不变的峰值电压，需要第二控制器7检测电流取样电阻RQY上的电压和负载电压，不断变化向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令，实现最大充电电流、30%的充电电流和最后的恒压输出。
本发明的高频变压器2只有两组，即初线线圈绕组3和次线线圈绕组4，大大节省了高频变压器材料构成，降低高频变压器的体积，减少多组线圈之间的相互影响，提高高频变压器的效率。
第一控制器8只负载接收命令，依据命令工作在设定的占空比状态下，通过电光光电转换电源提供电源，使第一控制器8工作在不受干扰的工作环境中，克服了现有开关电源由于相互影响导致的开关状态不稳定，使开关管迅速损坏的问题。
当第二控制器7包括蓝牙接口或wifi接口时，使用者可以随时通过手机了解电源工作状态，当电源出现温度变化或电流不稳定，可以迅速发出命令，使用者或以通过手机使电源工作在断开状态。
本发明的高频变压器2只有两组，即初线线圈绕组3和次线线圈绕组4，大大节省了高频变压器材料构成，降低高频变压器的体积，减少多组线圈之间的相互影响，提高高频变压器的效率。
第一控制器8只负载接收命令，依据命令工作在设定的占空比状态下，通过电光光电转换电源提供电源，使第一控制器8工作在不受干扰的工作环境中，克服了现有开关电源由于相互影响导致的开关状态不稳定，使开关管迅速损坏的问题。
当第二控制器7包括蓝牙接口或wifi接口时，使用者可以随时通过手机了解电源工作状态，当电源出现温度变化或电流不稳定，可以迅速发出命令，使用者或以通过手机使电源工作在断开状态。
附图说明
下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例1电路原理图；
图2是第一控制器和第二控制器通信接口电路示意图；
图3是命令协议示意图；
图4是本发明实施例2电路原理图；
图5是本发明实施例3电路原理图；
图6是本发明实施例4电路原理图；
图7是本发明实施例5电路原理图。
图中，1、脉宽调控电路；2、高频变压器；3、初线线圈绕组；4、次线线圈绕组；5、磁芯；6、变压器支撑架；7、第二控制器；8、第一控制器；9、开关管；10、接口电路；11、中心频率产生器；12、门电路；13、电源电路；14、硅光电池。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路1和高频变压器2，其特征是：所述的高频变压器2包括一个初线线圈绕组3和一个次线线圈绕组4，初线线圈绕组3和次线线圈绕组4绕在磁芯5上，并通过变压器支撑架6固定；所述的脉宽调控电路1包括检测次级电压和负载状态的第二控制器7，控制初线绕组3接通和关闭的第一控制器8和开关管9；至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路1工作的电源电路13，电源电路13是由初线线圈绕组3的输入端整流滤波电压经降压电路提供；第一控制器8接收第二控制器7控制命令，第一控制器8依据控制命令使开关管9工作在不同状态下。
所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED和硅光电池14组成， 硅光电池14向第一控制器8提供输出光隔离的电源电压，使第一控制器8与输入电源达到光隔离，不受外部电磁波的影响。
如图2所示，第一控制器8接收第二控制器7命令是由第二控制器7通过发光二极管df发送命令信号，第一控制器8通过光电接收管js读取命令信号,发光二极管df和光电接收管js是一对光电耦合器。
如图2所示，第一控制器8只负负责接收命令，依据命令通过第二光电耦合器控制开关管9工作在设定的占空比状态下。
由于第一控制器8通过电光光电转换电源提供电源，通过第二光电耦合器控制开关管9工作在设定的占空比状态下，整体实现与输入电源的隔离，使第一控制器8工作在不受干扰的工作环境中，克服了现有开关电源由于相互影响导致的开关状态不稳定，使开关管9迅速损坏的问题。
如图3所示，第一控制器8接收第二控制器7命令包括：调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压、使开关管9控制端为低电平，电源关闭。
所述的调宽增压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1加一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2中减一个延时t△，满足t2减t△小于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低；置高时间为t1+ t△= t1，置低时间为t2- t△=t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽降压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1减一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2加一个延时t△，满足t1减t△大于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低程序；置高时间为t1- t△= t1，置低时间为t2+t△= t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽增压命令是通过光电脉冲串发出命令，光电脉冲串是高电平时间大于低电平时间；所述的调宽降压命令是也是通过光电脉冲串发出命令，高电平时间小于低电平时间。
所述的第二控制器7检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组4两端的分压电阻R4和R5获取次线线圈绕组4输出电压值，通过向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流。通过在高频变压器2内固定的热敏电阻Rr获取电源温度信号。
次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器7检测次级电压和负载状态，通过第一控制器8调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组4输出恒压或恒流或功率调整。
实施例2
如图4所示，一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路1和高频变压器2，其特征是：所述的高频变压器2包括一个初线线圈绕组3和一个次线线圈绕组4，初线线圈绕组3和次线线圈绕组4绕在磁芯5上，并通过变压器支撑架6固定；所述的脉宽调控电路1包括检测次级电压和负载状态的第二控制器7，控制初线绕组3接通和关闭的第一控制器8和开关管9；至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路1工作的电源电路13，电源电路13是由初线线圈绕组3的输入端整流滤波电压经降压电路提供；第一控制器8接收第二控制器7控制命令，第一控制器8依据控制命令使开关管9工作在不同状态下。
所述的降压电路是由稳压管和限流电阻。
如图2所示，第一控制器8接收第二控制器7命令是由第二控制器7通过发光二极管df发送命令信号，第一控制器8通过光电接收管js读取命令信号,发光二极管df和光电接收管js是一对光电耦合器。
如图2所示，第一控制器8只负责接收命令，依据命令控制开关管9工作在设定的占空比状态下。
如图3所示，第一控制器8接收第二控制器7命令包括：调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压、使开关管9控制端为低电平，电源关闭。
所述的调宽增压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1加一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2中减一个延时t△，满足t2减t△小于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低；置高时间为t1+ t△= t1，置低时间为t2- t△=t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽降压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1减一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2加一个延时t△，满足t1减t△大于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低程序；置高时间为t1- t△= t1，置低时间为t2+t△= t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽增压命令是通过光电脉冲串发出命令，光电脉冲串是高电平时间大于低电平时间；所述的调宽降压命令是也是通过光电脉冲串发出命令，高电平时间小于低电平时间。
所述的第二控制器7检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组4两端的分压电阻R4和R5获取次线线圈绕组4输出电压值，通过向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流。通过在高频变压器2内固定的热敏电阻Rr获取电源温度信号。
次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器7检测次级电压和负载状态，通过第一控制器8调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组4输出恒压或恒流或功率调整。
实施例3
如图5所示，一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路1和高频变压器2，其特征是：所述的高频变压器2包括一个初线线圈绕组3和一个次线线圈绕组4，初线线圈绕组3和次线线圈绕组4绕在磁芯5上，并通过变压器支撑架6固定；所述的脉宽调控电路1包括检测次级电压和负载状态的第二控制器7，控制初线绕组3接通和关闭的第一控制器8和开关管9；至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路1工作的电源电路13，电源电路13是由初线线圈绕组3的输入端整流滤波电压经降压电路提供；第一控制器8接收第二控制器7控制命令，第一控制器8依据控制命令使开关管9工作在不同状态下。
所述的降压电路是由稳压管和限流电阻。
如图2所示，第一控制器8是由中心频率产生器11和门电路12构成；中心频率产生器11产生控制开关管9开关工作的基本频率，将中心频率产生器11产生的基本频率送入门电路12，第二控制器7通过次线线圈绕组4输出端的采样电阻R4和R5获取次线线圈绕组4输出电压的中心频率的频率和位相，第二控制器7通过获取的中心频率和位相经移相，再通过发光二极管df和光电接收管js构成的光电耦合器输入到门电路12得到调宽增压或调宽降压信号，依据命令控制开关管9工作在设定的占空比状态下。
如图3所示，第一控制器8接收中心频率和位相经移相后，会形成调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压、使开关管9控制端为低电平，电源关闭。
中心频率产生器11和门电路12是一个CD4011,由三个与非门构成中心频率产生器11，第二控制器7产生的中心频率经移相在由第四个与非门与中心频率与非形成调宽增压、调宽降压信号，控制开关管9工作。具体如图3所示。
所述的第二控制器7检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组4两端的分压电阻R4和R5获取次线线圈绕组4输出电压值，通过向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流。通过在高频变压器2内固定的热敏电阻Rr获取电源温度信号。
次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器7检测次级电压和负载状态，通过第一控制器8调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组4输出恒压或恒流或功率调整。
实施例4
如图6所示，一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路1和高频变压器2，其特征是：所述的高频变压器2包括一个初线线圈绕组3和一个次线线圈绕组4，初线线圈绕组3和次线线圈绕组4绕在磁芯5上，并通过变压器支撑架6固定；所述的脉宽调控电路1包括检测次级电压和负载状态的第二控制器7，控制初线绕组3接通和关闭的第一控制器8和开关管9；至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路1工作的电源电路13，电源电路13是由初线线圈绕组3的输入端整流滤波电压经降压电路提供；第一控制器8接收第二控制器7控制命令，第一控制器8依据控制命令使开关管9工作在不同状态下。
所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED和硅光电池14组成， 硅光电池14向第一控制器8提供输出光隔离的电源电压，使第一控制器8与输入电源达到光隔离，不受外部电磁波的影响。
如图2所示，第一控制器8接收第二控制器7命令是由第二控制器7通过发光二极管df发送命令信号，第一控制器8通过光电接收管js读取命令信号,发光二极管df和光电接收管js是一对光电耦合器。
如图2所示，第一控制器8只负负责接收命令，依据命令通过第二光电耦合器控制开关管9工作在设定的占空比状态下。
由于第一控制器8通过电光光电转换电源提供电源，通过第二光电耦合器控制开关管9工作在设定的占空比状态下，整体实现与输入电源的隔离，使第一控制器8工作在不受干扰的工作环境中，克服了现有开关电源由于相互影响导致的开关状态不稳定，使开关管9迅速损坏的问题。
如图3所示，第一控制器8接收第二控制器7命令包括：调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压、使开关管9控制端为低电平，电源关闭。
所述的调宽增压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1加一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2中减一个延时t△，满足t2减t△小于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低；置高时间为t1+ t△= t1，置低时间为t2- t△=t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽降压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1减一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2加一个延时t△，满足t1减t△大于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低程序；置高时间为t1- t△= t1，置低时间为t2+t△= t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽增压命令是通过光电脉冲串发出命令，光电脉冲串是高电平时间大于低电平时间；所述的调宽降压命令是也是通过光电脉冲串发出命令，高电平时间小于低电平时间。
所述的第二控制器7检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组4两端的分压电阻R4和R5获取次线线圈绕组4输出电压值，通过向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流。通过在高频变压器2内固定的热敏电阻Rr获取电源温度信号。
次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器7检测次级电压和负载状态，通过第一控制器8调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组4输出恒压或恒流或功率调整。
本实施例中在第二控制器7增加接口电路10，接口电路10或是模式选择开关，也可以是USB接口，通过接口电路10向第二控制器7输入电源的工作模式，如恒压源输出，输出电压值。或充电器模式，充电电池参数，第二控制器7依据接口电路10输入的模式使电源工作在相应的模式。
实施例5
如图7所示，一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路1和高频变压器2，其特征是：所述的高频变压器2包括一个初线线圈绕组3和一个次线线圈绕组4，初线线圈绕组3和次线线圈绕组4绕在磁芯5上，并通过变压器支撑架6固定；所述的脉宽调控电路1包括检测次级电压和负载状态的第二控制器7，控制初线绕组3接通和关闭的第一控制器8和开关管9；至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路1工作的电源电路13，电源电路13是由初线线圈绕组3的输入端整流滤波电压经降压电路提供；第一控制器8接收第二控制器7控制命令，第一控制器8依据控制命令使开关管9工作在不同状态下。
所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED和硅光电池14组成， 硅光电池14向第一控制器8提供输出光隔离的电源电压，使第一控制器8与输入电源达到光隔离，不受外部电磁波的影响。
如图2所示，第一控制器8接收第二控制器7命令是由第二控制器7通过发光二极管df发送命令信号，第一控制器8通过光电接收管js读取命令信号,发光二极管df和光电接收管js是一对光电耦合器。
如图2所示，第一控制器8只负负责接收命令，依据命令通过第二光电耦合器控制开关管9工作在设定的占空比状态下。
由于第一控制器8通过电光光电转换电源提供电源，通过第二光电耦合器控制开关管9工作在设定的占空比状态下，整体实现与输入电源的隔离，使第一控制器8工作在不受干扰的工作环境中，克服了现有开关电源由于相互影响导致的开关状态不稳定，使开关管9迅速损坏的问题。
如图3所示，第一控制器8接收第二控制器7命令包括：调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压、使开关管9控制端为低电平，电源关闭。
所述的调宽增压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1加一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2中减一个延时t△，满足t2减t△小于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低；置高时间为t1+ t△= t1，置低时间为t2- t△=t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽降压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1减一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2加一个延时t△，满足t1减t△大于10* t△。
循环调用I/O口置高和I/O口置低程序；置高时间为t1- t△= t1，置低时间为t2+t△= t2；使t1+ t2=周期T。
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
所述的调宽增压命令是通过光电脉冲串发出命令，光电脉冲串是高电平时间大于低电平时间；所述的调宽降压命令是也是通过光电脉冲串发出命令，高电平时间小于低电平时间。
所述的第二控制器7检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组4两端的分压电阻R4和R5获取次线线圈绕组4输出电压值，通过向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流。通过在高频变压器2内固定的热敏电阻Rr获取电源温度信号。
次线线圈绕组4两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器7检测次级电压和负载状态，通过第一控制器8调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组4输出恒压或恒流或功率调整。
所述的第二控制器7是带A/D端口和蓝牙接口的处理器，A/D端口至少包括3路到4路，一路连接电流取样电阻RQY，第二路连接次线线圈绕组4两端的分压电阻才获取电压V2，第三路连接温度传感器，温度传感器是热敏电阻RR。第四路连接负载电压，如充电电池的充电变化电压。
第二控制器7通过蓝牙接口与手机蓝牙配对连接，通过手机界面输入参数或命令信息，由手机蓝牙向第二控制器7 发出参数或命令信息，使电源工作在恒压或恒流状态，使电源工作在恒压输出的电压参数上，或使电源工作在恒流的电流参数上，满足不同负载的需求。
如需电源工作在恒压状态下，需输入输出电压值。
如需电源工作在恒流状态下，需输入恒流电流值。
对于充电器和LED灯所需电源，一般工作在恒流状态下，在恒流状态下，当负载接入后，第二控制器7检测电流取样电阻RQY上的电压，通过电压由下式换算电流值，向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令，以满足以下公式控制输出电流在设定值上：
V2= I*R2 （2）
对于向电池充电，充电电池的充电变化电压是随着充电时间和充电电流，充电电池电压是不断的变化中，由最初充电的底谷电压以变化较快上升到较慢的上升，最后到几乎不变的峰值电压，需要第二控制器7检测电流取样电阻RQY上的电压和负载电压，不断变化向第一控制器8发出调宽增压命令或调宽降压命令，实现最大充电电流、30%的充电电流和最后的恒压输出。
本发明的高频变压器2只有两组，即初线线圈绕组3和次线线圈绕组4，大大节省了高频变压器材料构成，降低高频变压器的体积，减少多组线圈之间的相互影响，提高高频变压器的效率。
第一控制器8只负载接收命令，依据命令工作在设定的占空比状态下，通过电光光电转换电源提供电源，使第一控制器8工作在不受干扰的工作环境中，克服了现有开关电源由于相互影响导致的开关状态不稳定，使开关管迅速损坏的问题。
当第二控制器7包括蓝牙接口或wifi接口时，使用者可以随时通过手机了解电源工作状态，当电源出现温度变化或电流不稳定，可以迅速发出命令，使用者或以通过手机使电源工作在断开状态。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (10)
1.一种开关电源方法，至少包括：控制调脉宽的脉宽调控电路(1)和高频变压器(2)，其特征是：所述的高频变压器(2)包括一个初线线圈绕组(3)和一个次线线圈绕组(4)，初线线圈绕组(3)和次线线圈绕组(4)绕在磁芯(5)上，并通过变压器支撑架(6)固定；所述的脉宽调控电路(1)包括检测次级电压和负载状态的第二控制器(7)，控制初线线圈绕组(3)接通和关闭的第一控制器(8)和开关管(9)；
第一控制器(8)接收第二控制器(7)命令，第一控制器(8)依据命令使开关管(9)工作在不同状态下,至少包括一个支持控制调脉宽的脉宽调控电路(1)工作的电源电路(13)，电源电路(13)是由初线线圈绕组(3)的输入端整流滤波电压经降压电路提供。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED和硅光电池(14)组成，硅光电池(14)输出向第一控制器(8)提供电源电压。
3.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的降压电路是由限流电阻R1+R2+稳压管DW串联组成，稳压管DW向第一控制器(8)提供电源电压或所述的降压电路是由恒流二极管DH+限流电阻+稳压管DW串联组成，稳压管DW向第一控制器(8)提供电源电压或所述的降压电路是由恒流二极管DH、串联LED组成，由串联LED引出一路电压向第一控制器(8)提供电源电压。
4.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的第一控制器(8)接收第二控制器(7)命令包括：调宽增压、调宽降压，或包括调宽增压、调宽降压,使开关管(9)控制端为低电平，电源关闭。
5.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的调宽增压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1加一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2中减一个延时t△，满足t2减t△小于10* t△；
循环调用I/O口置高和I/O口置低；置高时间为t1+ t△= t1，置低时间为t2- t△= t2；使t1+ t2=周期T；
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
6.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的调宽降压包括如下步骤：
在I/O口置高延时程序中，对置高延时时间t1减一个延时t△,在I/O口置低延时程序中，对置低延时时间t2加一个延时t△，满足t1减t△大于10* t△；
循环调用I/O口置高和I/O口置低程序；置高时间为t1- t△= t1，置低时间为t2+ t△=t2；使t1+ t2=周期T；
所述的延时步距总数小于周期的50%，延时步距为每次调宽灵敏度或调宽增压或调宽降压的幅度。
7.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的第一控制器(8)接收第二控制器(7)命令是通过第二控制器(7)通过发光二极管发送命令信号，第一控制器(8)通过光电接收管读取命令信号。
8.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的调宽增压命令是通过光电脉冲串发出命令，光电脉冲串是高电平时间大于低电平时间；所述的调宽降压命令是也是通过光电脉冲串发出命令，高电平时间小于低电平时间。
9.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的第二控制器(7)检测次级电压和负载状态包括：在次线线圈绕组(4)两端的分压电阻获取次线线圈绕组(4)输出电压值，通过向第一控制器（8）发出调宽增压命令或调宽降压命令使次线线圈绕组（4）两端的电压控制在设定值上：通过在负载串接的电流取样电阻RQY上获取负载电流；
次线线圈绕组(4)两端的电压控制在设定值上依据下述公式：
输出电压Vo=I*R1+I*R2=V1+V2 （1）
V2= I*R2 （2）
I= V2/R2 （3）
V1= (V2/R2)*R1 （4）
通过第二控制器(7)检测次级电压和负载状态，通过第一控制器（8）调宽增压或调宽降压，实现次线线圈绕组(4)输出恒压或恒流或功率调整。
10.根据权利要求1所述的一种开关电源方法，其特征是：所述的第二控制器(7)是带A/D端口和蓝牙接口的处理器，A/D端口至少包括3路到4路，一路连接电流取样电阻RQY，第二路连接次线线圈绕组(4)两端的分压电阻才获取电压V2，第三路连接温度传感器，温度传感器是热敏电阻RR，第四路连接负载电压，如充电电池的充电变化电压；
第二控制器(7)通过蓝牙接口与手机蓝牙配对连接，通过手机界面输入参数或命令信息，由手机蓝牙向第二控制器(7) 发出参数或命令信息，使电源工作在恒压或恒流状态，使电源工作在恒压输出的电压参数上，或使电源工作在恒流的电流参数上，满足不同负载的需求；
如需电源工作在恒压状态下，需输入输出电压值；
如需电源工作在恒流状态下，需输入恒流电流值。
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