CN114123776A - 一种开关电源电路和装置、纹波调整方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关电源电路和装置、纹波调整方法及存储介质，涉及开关电源技术领域。电路包括依次连接的电源模块、检测模块和控制模块，以及与控制模块连接的调节模块，电源模块分别与调节模块和控制模块连接；电源模块对供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流；检测模块对工作电流进行检测，输出电流检测结果；控制模块根据电流检测结果和工作电压获得电源纹波，并在电源纹波超出预设波动范围时输出控制信号；调节模块根据控制信号控制多个电容的连通或断开，调节输出的反馈电压；电源模块还根据反馈电压调节工作电压。本发明解决了现有技术中开关电源装置无法调节输出纹波的大小的问题，实现了增强开关电源装置输出稳定性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种开关电源电路和装置、纹波调整方法及存储介质。
背景技术
开关电源装置作为自动控制系统中常用的一种供电装置，具有体积小、重量轻、功耗小、效率高的特点，被广泛应用于电力电子领域。现有技术中，开关电源装置的输出纹波直接关系到其供电的主控系统的工作稳定性。为保证主控系统能够稳定工作，需要将开关电源装置的输出纹波控制在合理范围。开关电源装置的输出纹波与负载电流、开关频率等因素有关，然而，负载电流是随着负载设备以及负载设备工作状态的变化而变化的，且这种变化是未知的、不可控的，因此，为保证主控系统工作稳定，需要开关电源装置能够根据负载电流动态调整输出纹波在合理范围。但是目前的电源芯片本身不具备自动调节输出纹波功能，开关电源装置在设计时一般根据常用场景设计电源参数，以保证大多数应用场景下输出纹波在合理范围，无法根据负载电流变化调节输出纹波，影响主控系统工作稳定性。
发明内容
本发明的主要目的在于：提供一种开关电源电路和装置、纹波调整方法及存储介质，旨在解决现有技术中开关电源装置无法调节输出纹波的大小，容易影响主控系统稳定性的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种开关电源电路，所述电路的输入端与供电电源连接，输出端与负载连接，所述电路包括：
依次连接的电源模块、检测模块和控制模块，以及与所述控制模块连接的调节模块，所述调节模块与所述电源模块连接，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块还分别与所述供电电源和所述负载连接；
所述电源模块，用于对所述供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流，以及根据接收到的反馈电压调节所述工作电压；
所述检测模块，用于对所述工作电流进行检测，输出电流检测结果至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述电流检测结果和所述工作电压，获得电源纹波，并在所述电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至所述调节模块；
所述调节模块，用于根据所述控制信号控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压。
可选地，上述开关电源电路中，所述电源模块包括插接件J1和电压转换器U1；
所述插接件J1的一端与所述供电电源连接，另一端分别与电容C1、电容C2、电阻R1的一端以及所述电压转换器U1的第二引脚连接，所述电阻R1的另一端与所述电压转换器U1的第三引脚连接，所述电压转换器U1的第四引脚通过电容C3接地，所述电压转换器U1的第一引脚通过电容C4分别与所述电压转换器U1的第八引脚、电感L1的一端连接，所述电压转换器U1的第八引脚还通过串联的电阻R2和电容C5与所述电压转换器U1的第五引脚连接，所述电压转换器U1的第五引脚分别与所述电阻R3的一端、电阻R4以及所述调节模块连接，所述电感L1的另一端分别与电阻R3的另一端、电阻R5的一端、电容C6、电容C7连接以及所述电压转换器U1的第六引脚连接，所述电压转换器U1的第六引脚与所述检测模块以及所述控制模块连接，所述电阻R5的另一端与所述检测模块、所述控制模块、所述调节模块以及所述负载连接。
可选地，上述开关电源电路中，所述检测模块包括电流检测单元，所述电流检测单元分别与所述电源模块和所述控制模块连接；
所述电流检测单元，用于对所述工作电流进行采样和运算放大，获得输出电压值Vout，并输出至所述控制模块；
所述控制模块，具体用于根据所述工作电压对应的工作电压值Vo和所述输出电压值Vout，获得电源纹波，并在所述电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至所述调节模块，对所述调节模块进行控制。
可选地，上述开关电源电路中，所述电流检测单元包括运算放大器U3；
所述运算放大器U3的正输入端分别与电阻R7的一端和电阻R8连接，所述电阻R7的另一端与所述电源模块连接，所述运算放大器U3的负输入端分别与电阻R6的一端和电阻R9的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电源模块连接，所述电阻R9的另一端与所述运算放大器U3的输出端连接，所述运算放大器U3的输出端与所述控制模块连接。
可选地，上述开关电源电路中，所述控制模块包括控制器U2；
所述控制器U2的第1引脚和第2引脚之间连接晶振X1，所述晶振X1的一端通过串联的电容C8和电容C9与所述晶振X1的另一端连接，所述控制器U2的第18引脚、第19引脚、第20引脚和第21引脚分别与所述调节模块连接，所述控制器U2的第22引脚和第23引脚均与所述电源模块连接，所述控制器U2的第24引脚与所述电流检测单元连接。
可选地，上述开关电源电路中，所述调节模块包括可控开关U4和前馈电容CF，所述前馈电容CF包括电容C11、C12、C13和C14；
所述可控开关U4的第1引脚与所述电容C11连接，第3引脚与所述电容C12连接，第8引脚与所述电容C13连接，第11引脚与所述电容C14连接，第13引脚、第5引脚、第6引脚和第12引脚分别与所述控制模块连接，第2引脚、第4引脚、第9引脚和第10引脚分别与所述电源模块连接。
第二方面，本发明提供了一种开关电源装置，所述装置包括：
供电电源，以及与所述供电电源连接的如上述的开关电源电路。
第三方面，本发明提供了一种基于上述的开关电源电路的开关电源纹波调整方法，所述方法包括：
通过电源模块对供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流；
通过检测模块对所述工作电流进行检测，输出电流检测结果；
通过控制模块根据所述电流检测结果和所述工作电压，获得电源纹波；
判断所述电源纹波是否超出预设波动范围；
若所述电源纹波超出预设波动范围，则输出控制信号；
通过调节模块根据所述控制信号，控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压；
通过所述电源模块根据所述反馈电压调节所述工作电压，以调节所述电源纹波的大小。
可选地，上述开关电源纹波调整方法中，所述通过调节模块根据所述控制信号，控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压的步骤包括：
通过可控开关U4接收所述控制信号，并根据所述控制信号，分别控制电容C11、C12、C13和C14与所述电路连接或断开；
根据所述电容C11、C12、C13和C14与所述电路连通或断开，调节所述电路的环路增益，以调节输出至所述电源模块的反馈电压。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如上述的开关电源纹波调整方法。
本发明提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：
本发明提出的一种开关电源电路和装置、纹波调整方法及存储介质，通过电源模块对供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流，再通过检测模块对工作电流进行检测，输出电流检测结果至控制模块，由控制模块根据电流检测结果的电流值和工作电压的电压值进行计算，获得电源纹波，并在电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至调节模块；然后通过调节模块根据控制信号控制多个电容的连通或断开，调节输出至电源模块的反馈电压，使电源模块根据接收到的反馈电压调节输出的工作电压。本发明通过简单的电路设计，实现了实时调整电源模块输出的工作电压中纹波大小的目的，保证电源的输出质量，提高系统运行的稳定性；本发明的开关电源电路可以应用到多种不同的开关电源装置中，具有较高的通用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明开关电源电路第一实施例的连接框图；
图2为本发明开关电源电路第一实施例中电源模块的电路原理图；
图3为本发明开关电源电路第一实施例中检测模块的电路原理图；
图4为本发明开关电源电路第一实施例中控制模块的电路原理图；
图5为本发明开关电源电路第一实施例中调节模块的电路原理图；
图6为本发明开关电源纹波调整方法第一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，在本发明中，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、装置或者系统不仅包括那些要素，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、装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。另外，在本发明中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，在本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
对现有技术的分析发现，开关电源装置输出的直流电压中一般都含有纹波。由于开关电源装置内电源芯片的外围参数值都是预先计算好的，当设计开关电源装置，需要增加电源芯片的外围负载时，就会影响开关电源装置实际输出的纹波大小，若纹波的变化超出主控系统的工作范围，容易影响主控系统工作的稳定性。因此，开关电源装置的输出纹波直接关系到其供电的主控系统的工作稳定性。
为了保证主控系统的稳定工作，需要开关电源装置的输出纹波可调节，以满足主控系统的工作范围，也就是说，需要将开关电源装置的输出纹波控制在合理范围。开关电源装置的输出纹波与负载电流、开关频率等因素有关，然而，负载电流是随着负载设备以及负载设备工作状态的变化而变化的，且这种变化是未知的、不可控的。因此，为保证主控系统工作稳定，需要开关电源装置能够根据负载电流动态调整输出纹波在合理范围。
而目前的电源芯片自身不具备自动调节输出纹波的功能，因此无法通过电源芯片自身调节来实现输出纹波大小的调节。纹波的大小与负载电流和开关频率等因素有关，由于负载电流的变化是不可控的，无法提前预判，所以，在设计开关电源装置时，一般根据常用场景设计电源参数，以保证大多数应用场景下输出纹波在合理范围，无法根据负载电流变化来调节输出纹波大小。
鉴于现有技术中开关电源装置无法调节输出纹波的大小，容易影响主控系统稳定性的技术问题，本发明提供了一种开关电源电路、开关电源装置、开关电源纹波调整方法及存储介质，具体实施方式和实施例如下。
实施例一
参照图1至图5，提出本发明开关电源电路的第一实施例，该电路可应用于开关电源装置中，开关电源装置为电力电子设备的主控系统提供电源管理。开关电源装置一般包括供电电源和开关电源电路，供电电源提供供电，开关电源电路对供电电源提供的供电进行电源管理。
下面结合图1所示的流程示意图，对本实施例的开关电源电路进行详细描述。所述电路的输入端与供电电源连接，输出端与负载连接，所述电路可以包括：
依次连接的电源模块、检测模块和控制模块，以及与所述控制模块连接的调节模块，所述调节模块与所述电源模块连接，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块还分别与所述供电电源和所述负载连接；
所述电源模块，用于对所述供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流，以及根据接收到的反馈电压调节所述工作电压；
所述检测模块，用于对所述工作电流进行检测，输出电流检测结果至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述电流检测结果和所述工作电压，获得电源纹波，并在所述电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至所述调节模块；
所述调节模块，用于根据所述控制信号控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压。
具体的，供电电源可以是市电接口，也可以是电池等提供直流电的电源设备。电源模块对供电电源提供的直流电进行转换，输出工作电压和工作电流；电源模块还实时将工作电压发送给控制模块；检测模块对工作电流进行检测，采样得到工作电流的电流值后进行运算，发送一个包括电流检测结果的输出电压给控制模块；控制模块根据接收到的工作电压和输出电压计算得到电源纹波，然后判断电源纹波是否超出预设波动范围；若电源纹波超出预设波动范围，则发送一个控制信号给调节模块，若电源纹波未超出预设波动范围，则无需进行调节，电源模块保持当前输出的工作电压和工作电流，持续进行稳定工作即可；调节模块接收到控制模块输出的控制信号后，通过开关器件依次控制多个电容与所述电路连通或断开，比如，先连通一个容值较小的电容，调节模块发送一个反馈电压给电源模块；电源模块根据该反馈电压调节输出的工作电压，控制模块继续计算电源纹波，若电源纹波仍然超出预设波动范围，则再发送一个控制信号给调节模块，调节模块将断开当前连接的容值较小的电容，重新连接一个容值更大的电容，继续发送反馈电压给电源模块，调节电源模块输出的工作电压，直到控制模块计算得到的电源纹波在预设波动范围内，才结束纹波调节，此时，电源稳定输出，电源模块给负载供电。如此，便实现了实时调整电源模块输出的工作电压中纹波大小的目的。
多个电容的容值可以根据实际需要设定，一般按照电容值由小到大的顺序依次与开关器件连接，控制模块根据电源纹波的大小，输出不同的控制信号给调节模块，持续调节电源模块输出的工作电压，直到电源纹波稳定，开关电源装置便可为设备的负载稳定供电。
进一步地，所述检测模块可以包括：
电流检测单元，所述电流检测单元分别与所述电源模块和所述控制模块连接；
所述电流检测单元，用于对所述工作电流进行采样和运算放大，获得输出电压值Vout，并输出至所述控制模块；
所述控制模块，具体用于根据所述工作电压对应的工作电压值Vo和所述输出电压值Vout，获得电源纹波，并在所述电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号IN至所述调节模块，对所述调节模块进行控制。
具体的，电源模块对供电电源电压进行转换并输出工作电压，由控制模块对该工作电压对应的工作电压值Vo进行采样；电流检测单元对电源模块输出的工作电流进行采样后，再进行运算放大，获得一个表示电流检测结果的输出电压值Vout，并将该输出电压值Vout发送给控制模块；控制模块采样到工作电压值Vo，并接收到输出电压值Vout后，通过计算获得电源纹波Y；然后判断电源纹波Y是否在预设波动范围内，若不在，则输出控制信号IN给调节模块，对调节模块的开关器件进行控制，从而控制调节模块中电容的连通或断开，使电源模块的参数配置发生变化。
具体的，如图2所示的电源模块的电路原理图，所述电源模块可以包括插接件J1和电压转换器U1；
所述插接件J1的一端与所述供电电源连接，另一端分别与电容C1、电容C2、电阻R1的一端以及所述电压转换器U1的第二引脚连接，所述电阻R1的另一端与所述电压转换器U1的第三引脚连接，所述电压转换器U1的第四引脚通过电容C3接地，所述电压转换器U1的第一引脚通过电容C4分别与所述电压转换器U1的第八引脚、电感L1的一端连接，所述电压转换器U1的第八引脚还通过串联的电阻R2和电容C5与所述电压转换器U1的第五引脚连接，所述电压转换器U1的第五引脚分别与所述电阻R3的另一端、电阻R4以及所述调节模块连接，所述电感L1的另一端分别与电阻R3的一端、电阻R5的一端、电容C6、电容C7连接以及所述电压转换器U1的第六引脚连接，所述电压转换器U1的第六引脚与所述检测模块以及所述控制模块连接，所述电阻R5的另一端与所述检测模块、所述控制模块、所述调节模块以及所述负载连接。
电压转换器U1为DC/DC电源芯片，对供电电源提供的直流电进行DC/DC转换。电压转换器U1的第五引脚与调节模块连接，接收调节模块输出的反馈电压VFB，改变自身参数配置，对供电电源提供的直流电进行不同程度的DC/DC转换，获得不同的输出电压。电源模块的输出与检测模块和控制模块连接，具体与检测模块的电流检测单元和控制模块的控制芯片的输入引脚连接。其中，电阻R5具有超低阻值，以及高精密的特点，保证检测模块可以精确采样工作电流，从而使控制模块精确地计算得到电源纹波的大小。
具体的，如图3所示的检测模块的电路原理图，在检测模块中，所述电流检测单元包括运算放大器U3；
所述运算放大器U3的正输入端分别与电阻R7的一端和电阻R8连接，所述电阻R7的另一端与所述电源模块连接，所述运算放大器U3的负输入端分别与电阻R6的一端和电阻R9的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电源模块连接，所述电阻R9的另一端与所述运算放大器U3的输出端连接，所述运算放大器U3的输出端与所述控制模块连接。
其中，电阻R7的另一端具体与电源模块中电压转换器U1的第六引脚连接，电阻R6的另一端具体与电源模块中电阻R5的另一端连接。
电源模块输出的工作电流通过电流检测单元进行检测处理，具体通过运算放大器进行工作电流采样和运算放大处理，获得输出电压值Vout，并实时发送至控制模块。
本实施例中，电阻R6与电阻R7的阻值相同，电阻R8与电阻R9的阻值相同。用I表示工作电流，本实施例中工作电流I与输出电压值Vout之间的关系为：I＝Vout×R6/(R5×R9)，由此可获得输出电压值Vout，再发送给控制模块。
具体的，如图4所示的控制模块的电路原理图，所述控制模块可以包括控制器U2；
所述控制器U2的第1引脚和第2引脚之间连接晶振X1，所述晶振X1的一端通过串联的电容C8和电容C9与所述晶振X1的另一端连接，所述控制器U2的第18引脚、第19引脚、第20引脚和第21引脚分别与所述调节模块连接，所述控制器U2的第22引脚和第23引脚均与所述电源模块连接，所述控制器U2的第24引脚与所述电流检测单元连接。
其中，控制器U2的第23引脚具体与电源模块中电阻R5的一端连接，第22引脚具体与电源模块中电阻R5的另一端连接，控制器U2的第24引脚具体与电流检测单元中运算放大器U3的输出端连接，控制器U2的第26引脚连接复位按键，电路图中未示出，第29引脚通过电容C10接地。
本实施例中，电容C8、电容C9和晶振X1构成控制器U2的时钟信号。控制器U2可以是单片机、FPGA芯片等可编程控制器。
具体的，如图5所示的调节模块的电路原理图，所述调节模块可以包括可控开关U4和前馈电容CF，所述前馈电容CF包括电容C11、C12、C13和C14；
所述可控开关U4的第1引脚与所述电容C11连接，第3引脚与所述电容C12连接，第8引脚与所述电容C13连接，第11引脚与所述电容C14连接，第13引脚、第5引脚、第6引脚和第12引脚分别与所述控制模块连接，第2引脚、第4引脚、第9引脚和第10引脚分别与所述电源模块连接。
其中，可控开关U4的第13引脚接收控制器U2输出的第一控制信号IN1，第5引脚接收控制器U2输出的第二控制信号IN2，第6引脚接收控制器U2输出的第三控制信号IN3，第12引脚接收控制器U2输出的第四控制信号IN4。
在具体实施过程中，前馈电容CF的数量和各个电容的容值可以根据实际情况设定，通过改变前馈电容CF的数量和各个电容的具体容值，可以使电路适用于不同的开关电源装置，实现更多电力电子设备的电源管理，因此，本发明的电路具有较高的通用性，较强的适用性。比如，本实施例中电容C11、C12、C13和C14可以是容值依次增大的多个电容。
本实施例中，可控开关U4具有低导通电阻，纳秒级快速开关的特点。容值依次增大的电容C11、C12、C13和C14并联连接在电阻R3的两端，当控制器U2获得的电源纹波出现波动超标的情况，也就是不在预设波动范围内时，控制器U2首先输出第一控制信号IN1，控制可控开关U4打开电容C11与电路的连接，此时，反馈电压VFB发生变化，电源模块输出的工作电压也发生变化；控制器U2继续计算电源纹波并判断波动情况，若继续出现波动超标的情况，控制器U2输出的第一控制信号IN1，控制可控开关U4断开电容C11与电路的连接，并输出第二控制信号IN2，控制可控开关U4打开电容C12与电路的连接，此时，反馈电压VFB再次发生变化，电源模块输出的工作电压也继续发生变化；依次进行，直到电源纹波稳定时停止输出后续控制信号。需要说明，若直到断开电容C13与电路的连接，打开电容C14与电路的连接时，也就是到达连接容值第二大的电容无法使电源纹波稳定，需要断开该电容，连接容值最大的电容的时候，电源纹波还未稳定，则可以通过控制器U2输出控制信号控制可控开关U4对多个电容进行不同方式的叠加，增加与电路连接的电容值，具体可以根据实际情况设定，此处不再赘述。
本实施例中，在调节模块还未对电源模块进行调节，也就是未连接前馈电容时，电源模块输出的工作电压VO的值Vo为：
其中，VFB为反馈电压值，β为中间系数，
此时，电路的环路增益G(S)为：
其中，A(S)表示电路的开环环路增益；
在调节模块对电源模块进行调节后，连接任意一个前馈电容时，此处用CF表示任意一个前馈电容的电容值，电源模块中电压转换器U1的带宽和响应速度可以得到提升，此时，电路的环路增益G(S)′为：
由此可得，反馈电容在不改变电压输出的情况下，引入了新的零点和高频极点，其中，零点会增加相位裕量，极点会恶化相位裕量。由于前馈电容CF的增加，使极点和零点的距离增加，获得了更多的相位裕量，从而使得电源纹波减小，电源模块输出的工作电压更稳定，保证整个电力电子设备的主控系统的安全和稳定性。
本实施例提供的开关电源电路，通过电源模块对供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流，再通过检测模块对工作电压和工作电流进行检测，输出检测结果至控制模块，由控制模块根据检测结果进行计算，获得电源纹波，并在电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至调节模块；然后通过调节模块根据控制信号控制多个电容的连接或断开，调节输出至电源模块的反馈电压，使电源模块根据接收到的反馈电压调节输出的工作电压。本发明通过简单的电路设计，实现了实时调整电源模块输出的工作电压中纹波大小的目的，保证电源的输出质量，提高系统运行的稳定性；本发明的开关电源电路可以应用到多种不同的开关电源装置中，具有较高的通用性。
实施例二
基于同一发明构思，提出本发明开关电源装置的第一实施例，该装置可应用于电力电子设备的主控系统。所述装置可以包括：
供电电源；以及
与所述供电电源连接的如上述的开关电源电路。
需要说明，本实施例提供的开关电源装置可实现的功能和对应达到的技术效果可以参照本发明实施例一中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。
实施例三
参照图6，为本发明开关电源纹波调整方法的第一实施例的流程示意图，本实施例在实施例一的开关电源电路的基础上，提出一种开关电源纹波调整方法，所述方法可以包括：
步骤S10：通过电源模块对供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流；
步骤S20：通过检测模块对所述工作电流进行检测，输出电流检测结果；
步骤S30：通过控制模块根据所述电流检测结果和所述工作电压，获得电源纹波；
步骤S40：判断所述电源纹波是否超出预设波动范围；
步骤S50：若所述电源纹波超出预设波动范围，则输出控制信号IN；
步骤S60：通过调节模块根据所述控制信号IN，控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压VFB；
步骤S70：通过所述电源模块根据所述反馈电压调节所述工作电压，以调节所述电源纹波的大小。
进一步地，所述步骤S60可以包括：
步骤S61：通过可控开关U4接收所述控制信号IN，并根据所述控制信号IN，分别控制电容C11、C12、C13和C14与所述电路连通或断开；
步骤S62：根据所述电容C11、C12、C13和C14与所述电路连接或断开，调节所述电路的环路增益，以调节输出至所述电源模块的反馈电压。
上述方法步骤的具体实施方式中更多实施细节可参见实施例一中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再重复赘述。
实施例四
基于同一发明构思，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器等等，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序可被一个或多个处理器执行，所述计算机程序被处理器执行时可以实现本发明开关电源纹波调整方法的全部或部分步骤。
需要说明，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种开关电源电路，所述电路的输入端与供电电源连接，输出端与负载连接，其特征在于，所述电路包括：
依次连接的电源模块、检测模块和控制模块，以及与所述控制模块连接的调节模块，所述调节模块与所述电源模块连接，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块还分别与所述供电电源和所述负载连接；
所述电源模块，用于对所述供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流，以及根据接收到的反馈电压调节所述工作电压；
所述检测模块，用于对所述工作电流进行检测，输出电流检测结果至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据所述电流检测结果和所述工作电压，获得电源纹波，并在所述电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至所述调节模块；
所述调节模块，用于根据所述控制信号控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压。
2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述电源模块包括插接件J1和电压转换器U1；
所述插接件J1的一端与所述供电电源连接，另一端分别与电容C1、电容C2、电阻R1的一端以及所述电压转换器U1的第二引脚连接，所述电阻R1的另一端与所述电压转换器U1的第三引脚连接，所述电压转换器U1的第四引脚通过电容C3接地，所述电压转换器U1的第一引脚通过电容C4分别与所述电压转换器U1的第八引脚、电感L1的一端连接，所述电压转换器U1的第八引脚还通过串联的电阻R2和电容C5与所述电压转换器U1的第五引脚连接，所述电压转换器U1的第五引脚分别与所述电阻R3的一端、电阻R4以及所述调节模块连接，所述电感L1的另一端分别与电阻R3的另一端、电阻R5的一端、电容C6、电容C7以及所述电压转换器U1的第六引脚连接，所述电压转换器U1的第六引脚与所述检测模块以及所述控制模块连接，所述电阻R5的另一端与所述检测模块、所述控制模块、所述调节模块以及所述负载连接。
3.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述检测模块包括电流检测单元，所述电流检测单元分别与所述电源模块和所述控制模块连接；
所述电流检测单元，用于对所述工作电流进行采样和运算放大，获得输出电压值Vout，并输出至所述控制模块；
所述控制模块，具体用于根据所述工作电压对应的工作电压值Vo和所述输出电压值Vout，获得电源纹波，并在所述电源纹波超出预设波动范围时，输出控制信号至所述调节模块，对所述调节模块进行控制。
4.如权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，所述电流检测单元包括运算放大器U3；
所述运算放大器U3的正输入端分别与电阻R7的一端和电阻R8连接，所述电阻R7的另一端与所述电源模块连接，所述运算放大器U3的负输入端分别与电阻R6的一端和电阻R9的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电源模块连接，所述电阻R9的另一端与所述运算放大器U3的输出端连接，所述运算放大器U3的输出端与所述控制模块连接。
5.如权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，所述控制模块包括控制器U2；
所述控制器U2的第1引脚和第2引脚之间连接晶振X1，所述晶振X1的一端通过串联的电容C8和电容C9与所述晶振X1的另一端连接，所述控制器U2的第18引脚、第19引脚、第20引脚和第21引脚分别与所述调节模块连接，所述控制器U2的第22引脚和第23引脚均与所述电源模块连接，所述控制器U2的第24引脚与所述电流检测单元连接。
6.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述调节模块包括可控开关U4和前馈电容CF，所述前馈电容CF包括电容C11、C12、C13和C14；
所述可控开关U4的第1引脚与所述电容C11连接，第3引脚与所述电容C12连接，第8引脚与所述电容C13连接，第11引脚与所述电容C14连接，第13引脚、第5引脚、第6引脚和第12引脚分别与所述控制模块连接，第2引脚、第4引脚、第9引脚和第10引脚分别与所述电源模块连接。
7.一种开关电源装置，其特征在于，所述装置包括：
供电电源，以及与所述供电电源连接的如权利要求1至7中任一项所述的开关电源电路。
8.一种基于权利要求1至6中任一项所述的开关电源电路的开关电源纹波调整方法，其特征在于，所述方法包括：
通过电源模块对供电电源进行转换，输出工作电压和工作电流；
通过检测模块对所述工作电流进行检测，输出电流检测结果；
通过控制模块根据所述电流检测结果和所述工作电压，获得电源纹波；
判断所述电源纹波是否超出预设波动范围；
若所述电源纹波超出预设波动范围，则输出控制信号；
通过调节模块根据所述控制信号，控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压；
通过所述电源模块根据所述反馈电压调节所述工作电压，以调节所述电源纹波的大小。
9.如权利要求8所述的开关电源纹波调整方法，其特征在于，所述通过调节模块根据所述控制信号，控制多个电容的连通或断开，调节输出至所述电源模块的反馈电压的步骤包括：
通过可控开关U4接收所述控制信号，并根据所述控制信号，分别控制电容C11、C12、C13和C14与所述电路连接或断开；
根据所述电容C11、C12、C13和C14与所述电路连通或断开，调节所述电路的环路增益，以调节输出至所述电源模块的反馈电压。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求8或9所述的开关电源纹波调整方法。
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