CN116679785A - 输出电压调整电路、调整方法、电源设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种输出电压调整电路、调整方法、电源设备及存储介质，通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
Description
技术领域
本申请涉及电源设备技术领域，特别涉及一种输出电压调整电路、调整方法、电源设备及存储介质。
背景技术
对于电源设备的使用场景来说，呈阶梯状输出电压是比较常见的使用方式。由于电路设计或元器件本身的原因，电源设备输出时的放电速率，放电电压，放电时间等因素不受使用者控制。当需要输出新的电压时，转换输出电压的电压差较大时，需要较长的实际转换时间，若实际转换时间大于用户设计的转换时间，就会导致在没有转换完成的情况下输出电压，无法准确得到新的输出电压。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种输出电压调整电路、调整方法、电源设备及存储介质，能够解决传统的电源设备输出电压转换时间较长的问题。
根据本申请第一方面实施例的输出电压调整电路，用于给电源设备放电，包括：
开关模块；
负载模块，所述负载模块的一端连接所述电源设备的输出端，所述负载模块的另一端通过所述开关模块接地；
控制模块，所述控制模块的输出端连接所述开关模块的控制端；所述控制模块通过输出电压调整方法调整所述电源设备的输出电压，所述输出电压调整方法包括：
获得第一电压，所述第一电压为所述电源设备当前工步的输出电压；
获得第二电压，所述第二电压为所述电源设备下一工步的输出电压；
获得完全放电时间，所述完全放电时间为所述负载模块在所述电源设备空载情况下，将所述第一电压所对应的电荷量完全释放的时间；
根据所述第一电压、所述第二电压和所述完全放电时间确定第一时间，所述第一时间为所述负载模块的工作时长；
基于所述第一时间控制所述开关模块导通。
根据本申请第一方面实施例的输出电压调整电路，至少具有如下有益效果：
通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷。本申请第一方面实施例的输出电压调整电路，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
根据本申请的一些实施例，所述负载模块为负载电阻。
根据本申请的一些实施例，所述开关模块包括光耦和MOS管，所述控制模块通过所述光耦连接所述MOS管的栅极，所述负载的电阻的一端连接所述电源设备的输出端，所述负载电阻的另一端连接所述MOS管的漏极，所述MOS管的源极接地。
根据本申请第二方面实施例的输出电压调整方法，包括：
获得第一电压，所述第一电压为电源设备当前工步的输出电压；
获得第二电压，所述第二电压为所述电源设备下一工步的输出电压；
获得完全放电时间，所述完全放电时间为负载模块在所述电源设备空载情况下，将所述第一电压所对应的电荷量完全释放的时间；
根据所述第一电压、所述第二电压和所述完全放电时间确定第一时间，所述第一时间为所述负载模块的工作时长；
基于所述第一时间控制开关模块导通。
根据本申请第二方面实施例的输出电压调整方法，至少具有如下有益效果：
通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压。本申请第二方面实施例的输出电压调整方法，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
根据本申请的一些实施例，所述第一时间通过如下公式计算：
R-t＝△V*T-Rmax/Vmax，其中R-t为所述第一时间，△V为所述第一电压与所述第二电压之差，T-Rmax为完全放电时间，Vmax为所述第一电压。
根据本申请的一些实施例，所述基于所述第一时间控制开关模块导通，包括：
获取第二时间，所述第二时间为所述第一电压的设定输出时长；
在持续输出所述第一电压的时间达到第三时间后，控制所述开关模块导通第一时间，所述第三时间为所述第二时间与所述第一时间的时间差。
根据本申请第三方面实施例的电源设备，包括上述的输出电压调整电路。
根据本申请第三方面实施例的电源设备，至少具有如下有益效果：
通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压。本申请第三方面实施例的电源设备，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
根据本申请第四方面实施例的计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序被处理器执行时用于实现如上述的输出电压调整方法。
根据本申请第四方面实施例的计算机可读存储介质，至少具有如下有益效果：
通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压。本申请第四方面实施例的计算机可读存储介质，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：
图1为本申请一实施例中输出电压调整电路的电路图；
图2为本申请一实施例中输出电压调整方法的流程图；
图3为本申请一实施例中基于第一时间控制开关模块导通的流程图；
图4为本申请一实施例中输出电压的时序图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、电性连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
如图1所示，根据本申请实施例的输出电压调整电路，用于给电源设备放电，包括：开关模块、负载模块和控制模块，负载模块的一端连接电源设备的输出端VOUT，负载模块的另一端通过开关模块接地，控制模块的输出端连接开关模块的控制端，控制模块通过输出电压调整方法调整电源设备的输出电压，控制模块为MCU，如图2所示，输出电压调整方法包括：
步骤S100：获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压；
步骤S200：获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压；
步骤S300：获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将第一电压所对应的电荷量完全释放的时间；
步骤S400：根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长；
步骤S500：基于第一时间控制开关模块导通。
根据本申请实施例的输出电压调整电路，通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷。本申请实施例的输出电压调整电路，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
如图1所示，根据本申请的一些实施例，电源设备包括变压器模组、BUCK输出模组、LDO线性稳压器。变压器模组的输入端用于连接AC电源，所述变压器模组的输出端连接BUCK输出模组的输入端，BUCK输出模组的输出端连接电源设备的输出端VOUT，变压器模组连接LDO线性稳压器，控制模块连接LDO线性稳压器，控制模块连接BUCK输出模组。
如图1所示，根据本申请的一些实施例，开关模块包括光耦U1和MOS管Q1，负载模块为负载电阻R1，控制模块的输出端连接光耦U1的引脚2，光耦U1的引脚4连接外置电压SVCC，光耦U1的引脚3连接限流电阻R3的一端，限流电阻R3的另一端连接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极连地，MOS管Q1的漏极连接负载电阻R1的一端，负载电阻R1的另一端连接电源设备的输出端VOUT。通过控制模块控制光耦U1的导通，使得MOS管Q1导通。从使得负载电阻R1释放电荷，光耦U1的隔离性能好，抗干扰能力强。
如图2所示，根据本申请实施例的输出电压调整方法，包括但不限于步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400和步骤S500。
步骤S100：获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压；
本步骤中，获得电源设备当前工步的输出电压，以便于后续步骤确定负载模块的放电时间。
步骤S200：获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压；
本步骤中，获得电源设备下一工步的输出电压，以便于后续步骤确定负载模块的放电时间。
步骤S300：获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将第一电压所对应的电荷量完全释放的时间；
本步骤中，获得负载模块在电源设备空载情况下，将第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，换句话说，即获得负载模块的放电速度，以便于后续步骤确定负载模块的放电时间。
需要说明的是，第一电压由BUCK输出模组内的电容决定，完全放电时间即为将BUCK输出模组内电容的电荷量完全释放的时间。
可以理解的是，完全放电时间可以在实际应用场景中测试获得，还可以检测负载模块在电源设备空载的情况下，将电源设备额定电压所对应电荷量完全释放的时间，从而得到负载模块的放电速度，进而根据负载模块的放电速度得到完全放电时间。
步骤S400：根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长；
本步骤中，根据第一电压、第二电压和完全放电时间，计算第一时间，以便于后续步骤根据第一时间控制负载模块的工作时长。
步骤S500：基于第一时间控制开关模块导通。
本步骤中，控制开关模块持续导通第一时间，负载模块对电源设备进行放电
通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压。本申请实施例的输出电压调整方法，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
根据本申请的一些实施例，步骤S400中的“第一时间”通过如下公式计算：
R-t＝△V*T-Rmax/Vmax，其中R-t为第一时间，△V为第一电压与第二电压之差，T-Rmax为完全放电时间，Vmax为第一电压。通过上述公式能够准确计算第一时间。
如图3所示，根据本申请的一些实施例，步骤S500中的“基于第一时间控制开关模块导通”，包括但不限于步骤S510和步骤S520。
步骤S510：获取第二时间，第二时间为第一电压的设定输出时长；
步骤S520：在持续输出第一电压的时间达到第三时间后，控制开关模块导通第一时间，第三时间为第二时间与第一时间的时间差。
本步骤中，通过获取第一电压的设定输出时长，在第一电压输出时间达到第三时间后，控制开关模块导通，负载模块工作，对电源设备进行放电，在达到本次工步的设定输出时长时，电源设备的输出电压转换完成，在下一工步开始时准确输出第二电压。
下面以具体举例说明根据本申请实施例的输出电压调整方法。
电源设备执行以下工步：
工步1:输出电压为80V、电流为5A、持续时间为1s；
工步2:输出电压为10V、电流为5A、持续时间：1s；
控制模块执行以下出电压调整方法：
步骤S100：获得第一电压80V；
步骤S200：获得第二电压10V；
步骤S300：获得完全放电时间0.1s；
步骤S400：根据公式R-t＝△V*T-Rmax/Vmax计算第一时间为0.087s；
步骤S500：在电源设备运行工步1的第0.913s时，控制光耦U1导通0.087s，负载电阻R1工作0.087s，对电源设备进行放电。如图4所示，如图4为电源设备执行以上工步的输出电压的时序图。
根据本申请实施例的电源设备，包括上述的输出电压调整电路。
根据本申请实施例的电源设备，通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压。本申请实施例的电源设备，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
根据本申请实施例的计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，处理器可执行的程序被处理器执行时用于实现如上述的输出电压调整方法。
根据本申请实施例的计算机可读存储介质，通过获得第一电压，第一电压为电源设备当前工步的输出电压，获得第二电压，第二电压为电源设备下一工步的输出电压，获得完全放电时间，完全放电时间为负载模块在电源设备空载情况下，将电源设备输出第一电压所对应的电荷量完全释放的时间，根据第一电压、第二电压和完全放电时间确定第一时间，第一时间为负载模块的工作时长，基于第一时间控制开关模块导通，通过负载模块释放电荷，从而调整输出电压。本申请实施例的计算机可读存储介质，相较于传统的电源设备输出电压技术，利用负载模块产生电压降来释放电源设备的电荷，能快速放电，减少输出电压转换时间。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出种变化。
Claims (8)
1.输出电压调整电路，用于给电源设备放电，其特征在于，包括：
开关模块；
负载模块，所述负载模块的一端连接所述电源设备的输出端，所述负载模块的另一端通过所述开关模块接地；
控制模块，所述控制模块的输出端连接所述开关模块的控制端；所述控制模块通过输出电压调整方法调整所述电源设备的输出电压，所述输出电压调整方法包括：
获得第一电压，所述第一电压为所述电源设备当前工步的输出电压；
获得第二电压，所述第二电压为所述电源设备下一工步的输出电压；
获得完全放电时间，所述完全放电时间为所述负载模块在所述电源设备空载情况下，将所述第一电压所对应的电荷量完全释放的时间；
根据所述第一电压、所述第二电压和所述完全放电时间确定第一时间，所述第一时间为所述负载模块的工作时长；
基于所述第一时间控制所述开关模块导通。
2.根据权利要求1所述的输出电压调整电路，其特征在于：所述负载模块为负载电阻。
3.根据权利要求2所述的输出电压调整电路，其特征在于：所述开关模块包括光耦和MOS管，所述控制模块通过所述光耦连接所述MOS管的栅极，所述负载的电阻的一端连接所述电源设备的输出端，所述负载电阻的另一端连接所述MOS管的漏极，所述MOS管的源极接地。
4.输出电压调整方法，其特征在于，包括：
获得第一电压，所述第一电压为电源设备当前工步的输出电压；
获得第二电压，所述第二电压为所述电源设备下一工步的输出电压；
获得完全放电时间，所述完全放电时间为负载模块在所述电源设备空载情况下，将所述第一电压所对应的电荷量完全释放的时间；
根据所述第一电压、所述第二电压和所述完全放电时间确定第一时间，所述第一时间为所述负载模块的工作时长；
基于所述第一时间控制开关模块导通。
5.根据权利要求4所述的输出电压调整方法，其特征在于，所述第一时间通过如下公式计算：
R-t＝△V*T-Rmax/Vmax，其中R-t为所述第一时间，△V为所述第一电压与所述第二电压之差，T-Rmax为完全放电时间，Vmax为所述第一电压。
6.根据权利要求4所述的输出电压调整方法，其特征在于，所述基于所述第一时间控制开关模块导通，包括：
获取第二时间，所述第二时间为所述第一电压的设定输出时长；
在持续输出所述第一电压的时间达到第三时间后，控制所述开关模块导通第一时间，所述第三时间为所述第二时间与所述第一时间的时间差。
7.电源设备，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的输出电压调整电路。
8.计算机可读存储介质，其特征在于，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序被处理器执行时用于实现如权利要求4至6任意一项所述的输出电压调整方法。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Output voltage adjustment circuit, adjustment method, power supply equipment, and storage medium Granted publication date: 20240109 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Hunan Branch Pledgor: HUNAN NGI OBSERVATION AND CONTROL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980033169 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |