CN111509962A - 一种防电流反灌的控制方法、装置和电源设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防电流反灌的控制方法、装置和电源设备，该方法和装置应用于电源设备，具体为判断电源设备当前是否发生电流反灌；当发生电流反灌时，控制电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，避免了同步整流管的占空比加大，从而可以避免电流反灌变得更为严重，进而实现了对反灌电流的限制。

Description

一种防电流反灌的控制方法、装置和电源设备

技术领域

本申请涉及电源技术领域，更具体地说，涉及一种防电流反灌的控制方法、装置和电源设备。

背景技术

对于基于PWM控制的电源装置来说，当电源装置的实际输出电压高于其设定输出电压时，会发生电流反灌，即此时的电流方向是朝向电源装置的内部，对于电源模块来说，输出变为输入。

本申请的发明人在实践中发现，一般电源装置在发生电流反灌时控制环路会控制主功率模块的开关管减小占空比，这样会使电源装置的同步整流管的占空比加大，不仅无法遏制电流反灌，还会使电流反灌变得更为严重。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种防电流反灌的控制方法、装置和电源设备，用于对电源装置的反灌电流进行限制。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种防电流反灌的控制方法，应用于电源设备，所述控制方法包括：

判断所述电源设备当前是否发生电流反灌；

当发生电流反灌时，控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比；

或者，对所述电源设备的输出设定值进行调整。

可选的，所述控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比，包括步骤：

控制所述主开关管按所述电源设备在发生电流反灌前的占空比运行。

可选的，所述控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比，包括步骤：

基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第一占空比；

控制所述主开关管按所述第一占空比运行。

可选的，所述控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比，包括步骤：

当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第二占空比；

控制所述主开关管按所述第二占空比运行。

可选的，所述对所述电源设备的输出设定值进行调整，包括步骤：

将所述电源设备的基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

可选的，所述对所述电源设备的输出设定值进行调整，包括步骤：

当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，将所述基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

一种防电流反灌的控制装置，应用于电源设备，所述控制装置包括：

反灌判定模块，用于判断所述电源设备当前是否发生电流反灌；

控制执行模块，用于当发生电流反灌时，控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对所述电源设备的输出设定值进行调整。

可选的，所述控制执行模块包括：

第一控制单元，用于控制所述主开关管按所述电源设备在发生电流反灌前的占空比运行。

可选的，所述控制执行模块包括：

第一计算单元，用于基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第一占空比；

第二控制单元，用于控制所述主开关管按所述第一占空比运行。

可选的，所述控制执行模块包括：

第二计算单元，用于当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第二占空比；

第三控制单元，用于控制所述主开关管按所述第二占空比运行。

可选的，所述对控制执行模块包括：

第四控制单元，用于将所述电源设备的基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

可选的，所述控制执行模块包括：

第五控制单元，用于当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，将所述基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

一种电源设备，设置有如上所述的控制装置。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种防电流反灌的控制方法、装置和电源设备，该方法和装置应用于电源设备，具体为判断电源设备当前是否发生电流反灌；当发生电流反灌时，控制电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，避免了同步整流管的占空比加大，从而可以避免电流反灌变得更为严重，进而实现了对反灌电流的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本申请实施例的一种防电流反灌的控制方法的流程图；

图2为本申请实施例的另一种防电流反灌的控制方法的流程图；

图3为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制方法的流程图；

图4为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制方法的流程图；

图5为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制方法的流程图；

图6为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制方法的流程图；

图7为本申请实施例的一种防电流反灌的控制装置的框图；

图8为本申请实施例的另一种防电流反灌的控制装置的框图；

图9为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制装置的框图；

图10为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制装置的框图；

图11为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制装置的框图；

图12为本申请实施例的又一种防电流反灌的控制装置的框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种防电流反灌的控制方法的流程图。

本实施例提供的控制方法应用于电源设备，该电源设备可以为Buck电源设备、Boost电源设备或Cuk电源设备。该电源设备至少包括PWM主功率电路、DSC主控电路和输出电压采样电路，还可以包括输入电压采样电路或输出电流采样电路。

其中，PWM主功率电路用于接收DSC主控电路发出的PWM驱动信号，从面实现输出电压的调整。DSC主控电路负责采样输出电压，输入电压，和输出电流，根据采样的数据进行内部运算，得到PWM驱动信号，控制PWM主功率电路的输出。输出电压采样电路、输入电压采样电路和输出电流采样电路用于将采样值输入到DSC主控电路。

如图1所示，本实施例提供的控制方法具体包括如下步骤：

S1、判断电源设备当前是否发生电流反灌。

对于电源设备而言，发生电流反灌一般是在输出电压高于输出设定电压的情况下发生的。因此，本申请采用对输出电压的检测的方式对是否发生电流反灌进行判定。

在实际实施时，获取输出电压采样电路对电源设备的输出端通过采样的到的输出电压，然后将该输出电压与输出电压设定值进行比较，如果该输出电压高于输出电压设定值，则判定此时电源设备发生电流反灌。

S2、控制电源设备的主开关管保持预设占空比。

具体来说，通过前面的判断，一旦发现该电源设备发生电流反灌，则控制该电源设备的主开关管的占空比保持一个预设的值，即提前按相应规则规定的固定不变的预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，从而避免同步整流管的占空比加大，进而可以避免电流反灌变得更为严重。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种防电流反灌的控制方法，该方法应用于电源设备，具体为判断电源设备当前是否发生电流反灌；当发生电流反灌时，控制电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，避免了同步整流管的占空比加大，从而可以避免电流反灌变得更为严重，进而实现了对反灌电流的限制。

在本申请的一个具体实施方式中，通过如下步骤实现对主开关管的占空比的控制，具体如图2所示。

S21、控制主开关管按发生电流反灌前的占空比运行。

当发现电流反灌时，使主功率模块的主开关管的占空比不减小，而是维持该电源设备正常输出时主开关管的占空比，这样即使发生电流反灌，由于其主开关管的占空比不变，也能使其反灌电流可控，起到很好的限制反灌电流的作用。

在本申请的另一个具体实施方式中，通过如下步骤实现对主开关管的占空比的控制，具体如图3所示。

S22、基于输入电压和输出电压计算第一占空比。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值时，采集此时的输入电压和输出电压，并根据此时的输入电压和输出电压进行计算，得到第一占空比。在计算第一占空比时，是基于输入电压和输出电压之间的变比所需要的占空比进行计算，从而得到该第一占空比。

S23、控制主开关管按第一占空比运行。

在得到第一占空比后，控制主开关管按该第一占空比运行，并保持才占空比不变，这样能够起到防电流反灌的作用。

在本申请的又一个具体实施方式中，通过如下步骤实现对主开关管的占空比的控制，具体如图4所示。

S24、基于输入电压和输出电压计算第二占空比。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值、且电源设备的输出电流趋近并等于0时，采集此时的输入电压和输出电压，并根据此时的输入电压和输出电压进行计算，得到第二占空比。在计算第二占空比时，是基于输入电压和输出电压之间的变比所需要的占空比进行计算，从而得到该第二占空比。

S25、控制主开关管按第二占空比运行。

在得到第二占空比后，控制主开关管按该第二占空比运行，并保持才占空比不变，这样能够起到防电流反灌的作用。

在本申请的又一个具体实施方式中，通过如下步骤实现对主开关管的占空比的控制，具体如图5所示。

S26、将电源设备的基准电压值调整为输出电压。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值时，直接将电源设备的基准电压值调整为当前输出电压的电压值，这样就可以很好的限制输出电压反灌。因为其本质也是使主开关管的占空比按新的输出电压基准值进行调整，不是减小而是维持不变或适当增加。

在本申请的又一个具体实施方式中，通过如下步骤实现对主开关管的占空比的控制，具体如图6所示。

S27、在输出电流趋向0时将电源设备的基准电压值调整为输出电压。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值、且电源设备的输出电流趋近并等于0时，直接将电源设备的基准电压值调整为当前输出电压的电压值，这样就可以很好的限制输出电压反灌。同样，其本质也是使主开关管的占空比按新的输出电压基准值进行调整，不是减小而是维持不变或适当增加。

实施例二

图7为本申请实施例的一种防电流反灌的控制装置的框图。

如图7所示，本实施例提供的控制装置具体包括反灌判定模块10和控制执行模块20。

反灌判定模块用于判断电源设备当前是否发生电流反灌。

对于电源设备而言，发生电流反灌一般是在输出电压高于输出设定电压的情况下发生的。因此，本申请采用对输出电压的检测的方式对是否发生电流反灌进行判定。

在实际实施时，获取输出电压采样电路对电源设备的输出端通过采样的到的输出电压，然后将该输出电压与输出电压设定值进行比较，如果该输出电压高于输出电压设定值，则判定此时电源设备发生电流反灌。

控制执行模块用于控制电源设备的主开关管保持预设占空比。

具体来说，通过前面的判断，一旦发现该电源设备发生电流反灌，则控制该电源设备的主开关管的占空比保持一个预设的值，即提前按相应规则规定的固定不变的预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，从而避免同步整流管的占空比加大，进而可以避免电流反灌变得更为严重。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种防电流反灌的控制装置，该装置应用于电源设备，具体为判断电源设备当前是否发生电流反灌；当发生电流反灌时，控制电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，避免了同步整流管的占空比加大，从而可以避免电流反灌变得更为严重，进而实现了对反灌电流的限制。

在本申请的一个具体实施方式中，该控制执行模块具体包括第一控制单元21，具体如图8所示。

第一控制单元用于控制主开关管按发生电流反灌前的占空比运行。

当发现电流反灌时，使主功率模块的主开关管的占空比不减小，而是维持该电源设备正常输出时主开关管的占空比，这样即使发生电流反灌，由于其主开关管的占空比不变，也能使其反灌电流可控，起到很好的限制反灌电流的作用。

在本申请的另一个具体实施方式中，该控制执行模块具体包括第一计算单元22和第二控制单元23，具体如图9所示。

第一计算单元用于基于输入电压和输出电压计算第一占空比。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值时，采集此时的输入电压和输出电压，并根据此时的输入电压和输出电压进行计算，得到第一占空比。在计算第一占空比时，是基于输入电压和输出电压之间的变比所需要的占空比进行计算，从而得到该第一占空比。

第二控制单元用于控制主开关管按第一占空比运行。

在得到第一占空比后，控制主开关管按该第一占空比运行，并保持才占空比不变，这样能够起到防电流反灌的作用。

在本申请的又一个具体实施方式中，该控制执行模块具体包括第二计算单元24和第三控制单元25，具体如图10所示。

第二计算单元用于基于输入电压和输出电压计算第一占空比。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值、且电源设备的输出电流趋近并等于0时，采集此时的输入电压和输出电压，并根据此时的输入电压和输出电压进行计算，得到第二占空比。在计算第二占空比时，是基于输入电压和输出电压之间的变比所需要的占空比进行计算，从而得到该第二占空比。

第三控制单元用于控制主开关管按第二占空比运行。

在得到第二占空比后，控制主开关管按该第二占空比运行，并保持才占空比不变，这样能够起到防电流反灌的作用。

在本申请的又一个具体实施方式中，该控制执行模块具体包括第四控制单元26，具体如图11所示。

第四控制单元用于将电源设备的基准电压值调整为输出电压。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值时，直接将电源设备的基准电压值调整为当前输出电压的电压值，这样就可以很好的限制输出电压反灌。因为其本质也是使主开关管的占空比按新的输出电压基准值进行调整，不是减小而是维持不变或适当增加。

在本申请的又一个具体实施方式中，该控制执行模块具体包括第五控制单元27，具体如图12所示。

第五控制单元用于在输出电流趋向0时将电源设备的基准电压值调整为输出电压。

即在电源设备的输出电压高于输出电压设定值、且电源设备的输出电流趋近并等于0时，直接将电源设备的基准电压值调整为当前输出电压的电压值，这样就可以很好的限制输出电压反灌。同样，其本质也是使主开关管的占空比按新的输出电压基准值进行调整，不是减小而是维持不变或适当增加。

实施例三

本实施例提供了一种电源设备。

该电源设备可以为Buck电源设备、Boost电源设备或Cuk电源设备。该电源设备至少包括PWM主功率电路、DSC主控电路和输出电压采样电路，还可以包括输入电压采样电路或输出电流采样电路。

其中，PWM主功率电路用于接收DSC主控电路发出的PWM驱动信号，从面实现输出电压的调整。DSC主控电路负责采样输出电压，输入电压，和输出电流，根据采样的数据进行内部运算，得到PWM驱动信号，控制PWM主功率电路的输出。输出电压采样电路、输入电压采样电路和输出电流采样电路用于将采样值输入到DSC主控电路。

且该电源设备设置有上一实施例所提供的控制装置。该控制装置具体用于判断电源设备当前是否发生电流反灌；当发生电流反灌时，控制电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对电源设备的输出设定值进行调整。通过上述调整，可以保证主开关管的占空比不减小，避免了同步整流管的占空比加大，从而可以避免电流反灌变得更为严重，进而实现了对反灌电流的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种防电流反灌的控制方法，应用于电源设备，其特征在于，所述控制方法包括：

判断所述电源设备当前是否发生电流反灌；

当发生电流反灌时，控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比；

或者，对所述电源设备的输出设定值进行调整。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比，包括步骤：

控制所述主开关管按所述电源设备在发生电流反灌前的占空比运行。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比，包括步骤：

基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第一占空比；

控制所述主开关管按所述第一占空比运行。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比，包括步骤：

当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第二占空比；

控制所述主开关管按所述第二占空比运行。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述电源设备的输出设定值进行调整，包括步骤：

将所述电源设备的基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述电源设备的输出设定值进行调整，包括步骤：

当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，将所述基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

7.一种防电流反灌的控制装置，应用于电源设备，其特征在于，所述控制装置包括：

反灌判定模块，用于判断所述电源设备当前是否发生电流反灌；

控制执行模块，用于当发生电流反灌时，控制所述电源设备的主开关管保持预设占空比；或者，对所述电源设备的输出设定值进行调整。

8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制执行模块包括：

第一控制单元，用于控制所述主开关管按所述电源设备在发生电流反灌前的占空比运行。

9.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制执行模块包括：

第一计算单元，用于基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第一占空比；

第二控制单元，用于控制所述主开关管按所述第一占空比运行。

10.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制执行模块包括：

第二计算单元，用于当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，基于所述电源设备的输入电压和输出电压计算第二占空比；

第三控制单元，用于控制所述主开关管按所述第二占空比运行。

11.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述对控制执行模块包括：

第四控制单元，用于将所述电源设备的基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

12.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制执行模块包括：

第五控制单元，用于当所述电源设备的输出电流为趋近并等于0时，将所述基准电压值调整为所述电源设备的输出电压的电压值。

13.一种电源设备，其特征在于，设置有如权利要求7～12任一项所述的控制装置。

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