CN116865536A - 速率控制方法、速率控制系统及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种速率控制方法、速率控制系统及计算机可读存储介质,涉及开关电源技术领域,响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制功率开关器件的导通速率,响应于开关关断指令,将驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制功率开关器件的关断速率,控制功率开关器件的导通速率和关断速率的动态上升,既避免了驱动电流一下子全部输入到功率开关器件中造成的浪涌现象,又避免了一直保持固定的驱动电流阈值增加速度造成的器件损耗增加的情况。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域,尤其涉及一种速率控制方法、速率控制系统及计算机可读存储介质。
背景技术
在开关电源的导通阶段和关断阶段,驱动开关电源导通和关断的驱动电流的突然接入和突然断开会造成设备内部的电场和磁场发生变化,从而引起瞬态电压导致的浪涌现象,使得设备存在损坏的情况。
根据上述情况,提出采用固定阻值的驱动电阻,通过驱动电阻对输入至开关电源中的驱动电流进行限流,以此避免驱动电流突然接入和突然断开的情况,但驱动电阻的长时间增加会拉高开关电源的器件损耗,不利于开关电源的健康使用。所以,如何在不增加开关电源的器件损耗的同时抑制浪涌现象,已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目地在于提供一种速率控制方法、速率控制系统及计算机可读存储介质,旨在如何实现在不增加开关电源的器件损耗的同时抑制浪涌现象的技术问题。
为实现上述目地,本发明提供一种速率控制方法,所述速率控制方法用于控制功率开关器件的导通速率和关断速率,所述速率控制方法包括以下步骤:
响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件的导通速率;
响应于开关关断指令,将所述驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制所述功率开关器件的关断速率。
可选地,所述电流增加阈值包括预设线性增加阈值和预设动态增加阈值,所述按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值的步骤,包括:
在检测到所述导通速率小于基准导通速率的情形下,将所述驱动电流阈值按照所述预设线性增加阈值进行增加;
在检测到所述导通速率等于或大于所述基准导通速率的情形下,将所述驱动电流阈值按照所述预设动态增加阈值增加至所述导通电流阈值,其中,所述预设动态增加阈值根据所述功率开关器件的当前温度和所述功率开关器件的当前器件损耗进行设置。
可选地,在所述响应于开关关断指令之后,所述速率控制方法还包括:
获取响应于所述开关导通指令时所述功率开关器件的初始电流值,用所述初始电流值减去所述预设动态增加阈值的平均阈值,得到所述关断电流阈值。
可选地,在所述功率开关器件为多开关器件的情形下,所述多开关器件包括第一功率开关器件和第二功率开关器件,所述速率控制方法包括以下步骤:
响应于第一开关导通指令,按所述电流增加阈值将输出至所述第一功率开关器件的所述驱动电流阈值增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第一功率开关器件的导通速率;
响应于第二开关导通指令,按照所第一功率开关器件的导通电流阈值和所述第二功率开关器件的导通电流阈值之间的导通电流比例关系,控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
可选地,所述控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤,包括:
将所述驱动电流按照所述导通电流比例关系分为第一驱动电流和第二驱动电流后,分别输出至所述第一功率开关器件和所述第二功率开关器件;
控制所述第二功率开关器件接入所述第二驱动电流,并按照所述电流增加阈值将第二驱动电流阈值增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
可选地,在所述控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤之后,所述速率控制方法还包括:
响应于第一开关关断指令,将所述第一功率开关器件的驱动电流阈值降低至所述第一功率开关器件的关断电流阈值后,关断输出至所述第一功率开关器件的所述第一驱动电流;
若检测到所述第二功率开关器件的导通速率增加的新第二开关导通指令,则根据所述新第二开关导通速率中的第二功率开关器件的导通电流阈值,增加输出至所述第二功率开关器件中的第二驱动电流。
本发明还提供一种速率控制系统,所述速率控制系统包括:
控制模块,用于响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件的导通速率;
所述控制模块,还用于响应于开关关断指令,将所述驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制所述功率开关器件的关断速率。
可选地,所述速率控制系统还包括:
检测模块,所述检测模块接在所述功率开关器件上,用于检测所述功率开关器件的导通速率和所述功率开关器件的当前温度;
所述检测模块,所述检测模块的输出端与所述控制模块的检测引脚相接,用于将所述导通速率和所述当前温度传入所述控制模块中,以对所述功率开关器件的速率进行控制。
可选地,所述检测模块包括损耗检测单元和速率检测单元,所述损耗检测单元包括热敏电阻;
所述热敏电阻的一端接入到所述控制模块的检测引脚,所述热敏电阻的另一端接地;
所述速率检测单元包括第一电阻和第一电容;
所述第一电阻的一端与所述功率开关器件的输入端相接,所述第一电阻的另一端与所述控制模块的检测引脚相接,所述第一电容接在所述第一电阻与所述检测引脚的连接点上。
此外,为实现上述目地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有速率控制程序,所述速率控制程序被处理器执行时实现如上所述的速率控制方法的步骤。
本发明提出一种速率控制方法、速率控制系统及计算机可读存储介质,通过响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制功率开关器件的导通速率,在响应于开关导通指令时,限定功率开关器件的在初始电流值的基础上,根据电流增加阈值进行变更,使功率开关器件基于动态的导通速率进行导通,以此控制功率开关器件的导通速率的动态上升,既避免了驱动电流一下子全部输入到功率开关器件中造成的浪涌现象,又避免了一直保持固定的驱动电流阈值增加速度造成的器件损耗增加的情况,响应于开关关断指令,将驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制功率开关器件的关断速率,在响应于动作关闭指令时,并不会一下子停止输入到功率开关器件中的驱动电流,而是会将此时功率开关器件中的驱动电流阈值缓慢降低至能够避免功率开关器件产生浪涌现象的关断电流阈值后,再停止驱动电流的输出,降低驱动电流的跌落高度,实现冲击的减缓,避免浪涌现象和器件损耗,达到在功率开关器件的导通阶段和关断阶段均能够实现浪涌现象的抑制和器件损耗的降低。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图;
图2为本发明速率控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明速率控制方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明速率控制系统的模块示意图;
图5为本发明速率控制系统的电路示意图。
附图标号说明:
本发明目地的实现、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
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施终端为速率控制系统,如图1所示,该速率控制系统可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地,速率控制系统还可以包括RF(Radio Frequency,射频)电路,传感器、WiFi模块等等。其中,传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的速率控制系统结构并不构成对速率控制系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及速率控制程序。
在图1所示的速率控制系统中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的速率控制程序,并执行以下操作:
响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件的导通速率;
响应于开关关断指令,将所述驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制所述功率开关器件的关断速率。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的速率控制程序,还执行以下操作:
所述电流增加阈值包括预设线性增加阈值和预设动态增加阈值,所述按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值的步骤,包括:在检测到所述导通速率小于基准导通速率的情形下,将所述驱动电流阈值按照所述预设线性增加阈值进行增加;
在检测到所述导通速率等于或大于所述基准导通速率的情形下,将所述驱动电流阈值按照所述预设动态增加阈值增加至所述导通电流阈值,其中,所述预设动态增加阈值根据所述功率开关器件的当前温度和所述功率开关器件的当前器件损耗进行设置。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的速率控制程序,还执行以下操作:
在所述响应于开关关断指令之后,获取响应于所述开关导通指令时所述功率开关器件的初始电流值,用所述初始电流值减去所述预设动态增加阈值的平均阈值,得到所述关断电流阈值。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的速率控制程序,还执行以下操作:
在所述功率开关器件为多开关器件的情形下,所述多开关器件包括第一功率开关器件和第二功率开关器件,响应于第一开关导通指令,按所述电流增加阈值将输出至所述第一功率开关器件的所述驱动电流阈值增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第一功率开关器件的导通速率;
响应于第二开关导通指令,按照所第一功率开关器件的导通电流阈值和所述第二功率开关器件的导通电流阈值之间的导通电流比例关系,控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的速率控制程序,还执行以下操作:
所述控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤,包括:将所述驱动电流按照所述导通电流比例关系分为第一驱动电流和第二驱动电流后,分别输出至所述第一功率开关器件和所述第二功率开关器件;
控制所述第二功率开关器件接入所述第二驱动电流,并按照所述电流增加阈值将第二驱动电流阈值增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的速率控制程序,还执行以下操作:
在所述控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤之后,响应于第一开关关断指令,将所述第一功率开关器件的驱动电流阈值降低至所述第一功率开关器件的关断电流阈值后,关断输出至所述第一功率开关器件的所述第一驱动电流;
若检测到所述第二功率开关器件的导通速率增加的新第二开关导通指令,则根据所述新第二开关导通速率中的第二功率开关器件的导通电流阈值,增加输出至所述第二功率开关器件中的第二驱动电流。
参照图2,在本发明的第一实施例中,所述速率控制方法包括:
步骤S10,响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件的导通速率。
需要说明的是,开关导通指令为检测到控制模块输出到功率开关器件的PWM信号由“0”转变为“1”时,则控制功率开关器件进入导通阶段的指令。电流增加阈值为单位时间内驱动电流阈值的电流值变化量,电流增加阈值能够控制功率开关器件的导通速率和器件损耗,基于电流增加阈值平衡导通速率和器件损耗,在导通速率过高时降低电流增加阈值避免浪涌现象,在器件损耗过低时提升电流增加阈值避免器件损耗的提升,实现导通速率的动态有效控制。
在本实施例中,当检测到控制模块输出到功率开关器件中的PWM信号由“0”转变为“1”时,此时控制模块中的驱动供电电源开始输出驱动电流,该驱动电流并不会一下子全部输出到功率开关器件中,而是根据电流增加阈值对驱动电流输出到功率开关器件中的驱动电流阈值进行动态调整,功率开关器件根据电流增加阈值调整功率开关器件的导通速率,对输出到功率开关器件中的驱动电流阈值大小进行动态调整增加,直至输出到功率开关器件中的驱动电流阈值大小达到当前导通该功率开关器件的导通电流阈值,实时动态调节电源输出至功率开关器件中的驱动电流阈值大小,避免驱动供电电源直接输出功率开关器件所对应的导通电流阈值的驱动电流到功率开关器件中,造成的功率开关器件的浪涌现象,同时又能避免基于固定的驱动电阻的阻值输出固定的驱动电流到功率开关器件中,造成的功率开关器件的导通时长过长,导致功率开关器件的器件损耗提升的情况。
可选地,在步骤S10中按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流增加至导通电流阈值的步骤,包括:
步骤S101,在检测到所述导通速率小于基准导通速率的情形下,将所述驱动电流按照所述预设线性增加阈值进行增加。
需要说明的是,本实施例中的电流增加阈值存在两种阈值情况,一种是根据当前功率开关器件的导通速率,每一导通速率对应不同的电流增加阈值,该电流增长值呈线性关系,成为预设线性增加阈值,例如当导通速率从0-a-b时,则此时对应的预设线性增加阈值为从0-a-b,即根据导通速率大小,预设线性增加阈值会进行有序的动态变化。
而电流增加阈值为预设线性增加阈值的情况为存在于检测到当前功率开关器件的导通速率小于基准导通速率的情形,基准导通速率相当于一个安全导通阈值,在该安全导通阈值内,驱动电流输出到功率开关器件中产生的导通速率在浪涌现象的安全范围内,在该安全导通阈值内进行驱动电流阈值的稳步递增,既能够避免驱动电流阈值增长过快造成的浪涌现象,又能够保证功率开关器件的及时导通,避免导通时间过长造成的器件损耗增加。
因此,在本实施例中,在检测到当前功率开关器件的导通速率小于基准导通速率的情形下,按照导通速率的大小线性变换电流增加阈值,以此将驱动供电电源输出到功率开关器件中的驱动电流阈值按照预设线性增加阈值进行增加,若当前功率开关器件的导通速率一直小于基准导通速率,则按照预设线性增加阈值将驱动电流阈值增加至当前导通阶段的功率开关器件所需的导通电流阈值。
步骤S102,在检测到所述导通速率等于或大于所述基准导通速率的情形下,将所述驱动电流按照所述预设动态增加阈值增加至所述导通电流阈值,其中,所述预设动态增加阈值根据所述功率开关器件的当前温度和所述功率开关器件的当前器件损耗进行设置。
另一种是不论当前功率开关器件的导通速率大小为多少,每一导通速率所对应的电流增加阈值与当前功率开关器件的除了与导通速率大小有关之外,还与当前功率开关器件的器件损耗有关,该电流增加阈值呈不规律变换,称为预设动态增加阈值。需要说明的是,本实施例中的功率开关器件的损耗设置与功率开关器件的温度相关联,功率开关器件的温度越高,功率开关器件的损耗越高。
而电流增加阈值为预设动态增加阈值的情况存在与检测到当前功率开关器件的导通速率等于或大于基准导通速率的情形,在该情形下,导通速率以超过安全导通阈值,驱动电流输出到功率开关器件中产生的导通速率不在浪涌现象的安全范围内,因此,此时的电流增加阈值不再只根据导通速率的大小进行动态变化,而是在当前功率开关器件的导通速率的基础上加上当前功率开关器件的器件损耗,根据当前功率开关器件的导通速率所会导致的器件损耗动态调整驱动供电电源输出的驱动电流阈值大小,以此在避免导通速率过高存在的浪涌现象的基础上,同时避免导通速率过低而存在的器件损耗增加的情况。
因此,在本实施例中,检测到当前功率开关器件的导通速率大小的变化情况开始等于或大于基准导通速率时,此时将预设线性增加阈值替换为预设动态增加阈值,按照预设动态增加阈值的增加方案对驱动电流阈值大小进行调节,直至将驱动电流阈值增加至当前导通阶段的功率开关器件所需的导通电流阈值。
步骤S20,响应于开关关断指令,将所述导通电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出所述驱动电流,以控制所述功率开关器件的关断速率。
需要说明的是,开关关断指令为检测到控制模块输出到功率开关器件的PWM信号由“1”转变为“0”时,则控制功率开关器件进入关断阶段的指令。关断电流阈值为一个安全跌落值,当驱动电流阈值降低到关断电流阈值上进行驱动供电电源的驱动电流的停止输出时,此时设备的驱动电流波动较小,不存在浪涌现象。
在本实施例中,当检测到控制模块输出到功率开关器件中的PWM信号由“1”转变为“0”时,此时控制模块中的驱动供电电源开始停止输出驱动电流到功率开关器件中,输出到功率开关器件中的驱动电流阈值会逐步降低到关闭电流阈值后,再控制驱动供电电源的驱动电流停止输出,以此避免驱动供电电源输出的驱动电流突然停止导致的驱动电流阈值的突然跌落造成的浪涌现象,实时开关电源的安全关断。
可选地,在步骤S20中响应于开关关断指令之后,所述速率控制方法还包括:
步骤S201,获取响应于所述开关导通指令时所述功率开关器件的初始电流值,用所述初始电流值减去所述预设动态增加阈值的平均阈值,得到所述关断电流阈值。
需要说明的是,本实施例中的关断电流阈值是根据实际操作情况进行动态变动的,以贴合不同实际操作情况下的驱动电流跌落情况,实现功率开关器件的安全关断。
具体为,响应到开关关断指令后,说明需进行功率开关器件的关断,此时会获取响应于开关导通指令时的初始电流值,即功率开关器件刚进入导通阶段时所接入的驱动电流阈值,用于初始电流值减去预设动态增加阈值的平均阈值,就能够得到驱动电流的安全跌落值,即关断电流阈值。
其中,因为步骤S101中的驱动电流阈值在浪涌现象的安全范围内,因此在当前功率开关器件的导通速率一直小于基准导通速率的情形下,检测到开关关断指令后,此时可直接控制驱动供电电源的驱动电流停止输出。
在本实施例中,通过响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制功率开关器件的导通速率,在响应于开关导通指令时,限定功率开关器件的在初始电流值的基础上,根据电流增加阈值进行变更,使功率开关器件基于动态的导通速率进行导通,以此控制功率开关器件的导通速率的动态上升,既避免了驱动电流一下子全部输入到功率开关器件中造成的浪涌现象,又避免了一直保持固定的驱动电流阈值增加速度造成的器件损耗增加的情况,响应于开关关断指令,将驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制功率开关器件的关断速率,在响应于动作关闭指令时,并不会一下子停止输入到功率开关器件中的驱动电流,而是会将此时功率开关器件中的驱动电流阈值缓慢降低至能够避免功率开关器件产生浪涌现象的关断电流阈值后,再停止驱动电流的输出,降低驱动电流的跌落高度,实现冲击的减缓,避免浪涌现象和器件损耗,达到在功率开关器件的导通阶段和关断阶段均能够实现浪涌现象的抑制和器件损耗的降低。
进一步地,基于上述本发明速率控制方法第一实施例,提出本发明速率控制方法的第二实施例。
参照图3,在本发明速率控制方法的第二实施例中,所述速率控制方法还包括以下步骤:
步骤A10,响应于第一开关导通指令,按所述电流增加阈值将输出至所述第一功率开关器件的所述驱动电流增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第一功率开关器件的导通速率。
步骤A20,响应于第二开关导通指令,按照所第一功率开关器件的导通电流阈值和所述第二功率开关器件的导通电流阈值之间的导通电流比例关系,控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
在对多个功率开关器件进行控制的控制情形下,假设设备内部控制第一功率开关器件和第二功率开关器件,在响应于第一开关导通指令时,此时设备内部的驱动供电电源开始输出驱动电流到第一功率开关器件中,输出的驱动电流阈值根据当前第一功率开关器件在开始接入驱动电流后产生的导通速率所对应的电流增加阈值调整驱动电流阈值的大小,对输出到第一功率开关器件中的驱动电流阈值进行有秩序的增加,直至输出到第一功率开关器件中的驱动电流阈值达到第一功率开关器件所需的导通电流阈值,基于此时的驱动电流阈值实现对第一功率开关器件的导通控制。需要说明的是,此时驱动供电电源所输出的驱动电流全部分配到第一功率开关器件中。
若在第一功率开关器件的导通过程中,需控制第二功率开关器件导通,则在响应到第二开关导通指令的情形下,此时设备内部的驱动供电电源所输出的驱动电流会根据第一功率开关器件所需的导通电流阈值和第二功率开关器件所需的导通电流阈值之间的导通电流比例关系,对驱动供电电源所输出的驱动电流进行比例分配,第二功率开关器件根据分配到的驱动电流,将驱动电流阈值根据电流增加阈值增加到第二功率开关器件的导通电流阈值,直至第二功率开关器件所接入的驱动电流阈值达到第二功率开关器件的导通电流阈值,基于此时的驱动电流阈值实现对第二功率开关器件的导通控制,通过调整第一功率开关器件和第二功率开关器件之间的控制逻辑和驱动电流,实现在加入一个新的功率开关器件控制时,避免驱动供电电源需增加输出的驱动电流造成的电流冲击所导致的浪涌现象。
可选地,在步骤A20中控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤,包括:
步骤A201,将所述驱动电流按照所述导通电流比例关系分为第一驱动电流和第二驱动电流后,分别输出至所述第一功率开关器件和所述第二功率开关器件。
在本实施例中,在第一功率开关器件的导通阶段中,检测到第二功率开关器件开始导通时,此时不增加驱动供电电源中输出的驱动电流大小,而是按照第一功率开关器件的导通电流阈值和第二功率开关器件的导通电流阈值之间的导通电流比例关系,将驱动供电电源输出的驱动电流按导通电流比例关系进行分配,得到第一驱动电流和第二驱动电流后,基于驱动供电电源分别将第一驱动电流输出到第一功率开关器件中和将第二驱动电流输出到第二功率开关器件中。
步骤A202,控制所述第二功率开关器件接入所述第二驱动电流,并按照所述电流增加阈值将所述第二驱动电流增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
通过驱动供电电源将第二驱动电流输出到第二功率开关器件上,按电流增加阈值将驱动电流阈值增加至第二功率开关器件的导通电流阈值,具体的参照步骤B20的实施方式,在此不进行重复的赘述。
可选地,在步骤A20中控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤之后,所述速率控制方法还包括:
步骤A203,响应于第一开关关断指令,将所述第一功率开关器件的导通电流阈值降低至所述第一功率开关器件的关断电流阈值后,关断输出至所述第一功率开关器件的所述第一驱动电流。
而在第一功率开关器件和第二功率开关器件同时进行的过程中,若此时接收到第一开关关断指令,则此时响应于第一开关关断指令,将输出到第一功率开关器件中的驱动电流阈值逐步降低到第一动作的关断电流阈值后,再停止驱动供电电源输出的第一驱动电流,实现第一功率开关器件的安全关断。
需要说明的是,在输出的第一驱动电流逐步降低直至停止输出的过程中,输出到第二功率开关器件中的第二驱动电流不变,实现在关断一个功率开关器件时,避免驱动供电电源输出至第二功率开关器件中的驱动电流的变动造成的驱动电流波动,导致第二功率开关器件存在浪涌的现象。
步骤A204,若检测到所述第二功率开关器件的导通电流阈值增加的新第二开关导通指令,则根据所述新第二开关导通指令中的第二功率开关器件的导通电流阈值,增加输出至所述第二功率开关器件中的第二驱动电流的大小。
若在第一功率开关器件的安全关断后,此时若存在第二功率开关器件的导通电流阈值增加,则此时会生成第二功率开关器件的导通电流阈值的增加的新第二开关导通指令,根据该新第二开关导通指令中的导通电流阈值,对驱动供电电源输出到第二功率开关器件中的第二驱动电流的大小进行对应性调整。
在本实施例中,通过动态控制存在多个功率开关器件时的驱动电流,调整功率开关器件之间的控制逻辑和驱动电流,实现在加入一个新的功率开关器件控制时,避免驱动供电电源需增加输出的驱动电流造成的电流冲击所导致的浪涌现象。
参照图4,本发明还提出一种速率控制系统,所述速率控制系统包括:
控制模块10,用于响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至功率开关器件Q1的驱动电流增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件Q1的导通速率;
所述控制模块10,还用于响应于开关关断指令,将所述导通电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出所述驱动电流,以控制所述功率开关器件Q1的关断速率。
进一步地,所述速率控制系统还包括:
检测模块20,所述检测模块20接在所述功率开关器件Q1上,用于检测所述功率开关器件Q1的导通速率和所述功率开关器件Q1的当前温度;
所述检测模块20,所述检测模块20的输出端与所述控制模块10的检测引脚相接,用于将所述导通速率和所述当前温度传入所述控制模块10中,以对所述功率开关器件Q1的速率进行控制。
根据图4可知,速率控制系统中除了用于执行速率控制程序的控制模块10之外,还设置有用于对当前功率开关器件Q1的导通速率和当前温度进行检测的检测模块20,通过检测模块20对导通阶段和关断阶段的功率开关器件Q1的导通速率和当前温度进行实时的检测,并将检测到的结果输入到控制模块10中,使得控制模块10能够对功率开关器件Q1的导通速率进行及时的调整。
具体地,参照图5所示,所述检测模块20包括损耗检测单元和速率检测单元,所述损耗检测单元包括热敏电阻Ro;
所述热敏电阻Ro的一端接入到所述控制模块10的检测引脚,所述热敏电阻Ro的另一端接地。
本实施例中用于对当前功率开关器件Q1的当前温度进行检测的损耗检测单元包括热敏电阻Ro,通过热敏电阻Ro实时检测功率开关器件Q1的温度,随着温度的变化,热敏电阻Ro输入到控制模块10中的电压值呈现正温度相关性,由于原电压VCC是恒定的,从而当热敏电阻Ro的阻值发生改变时,控制模块10经由热敏电阻Ro所接入的电压值VCC会随着温度的变化而变化,因此控制模块10接入的电压值能够反映功率开关器件Q1的温度,而温度又与器件损耗呈正比,所以控制模块10根据接收到的电压值能够评估当前功率开关器件Q1所存在的器件损耗,从而根据评估所得的器件损耗提升或降低输出的驱动电流阈值,避免在高温的情况下加重器件损耗。
所述速率检测单元包括第一电阻R1和第一电容C1;
所述第一电阻R1的一端与所述功率开关器件Q1的输入端相接,所述第一电阻R1的另一端与所述控制模块10的检测引脚相接,所述第一电容C1接在所述第一电阻R1与所述检测引脚的连接点上。
本实施例中用于对当前功率开关器件Q1的导通速率进行检测的速率检测单元包括第一电阻R1和第一电容C1,通过第一电阻R1接入到功率开关器件Q1的集电极上,对功率开关器件Q1的漏源电压进行采集并传输至控制模块10中,以基于控制模块10根据漏源电压对功率开关器件Q1的导通速率进行评估,从而根据评估所得的导通速率提升或降低输出的驱动电流阈值,避免导通速率过快而引发的浪涌现象。
此外,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有速率控制程序,所述速率控制程序被处理器执行时实现如上所述的速率控制方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,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、物品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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
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。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是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,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种速率控制方法,其特征在于,所述速率控制方法用于控制功率开关器件的导通速率和关断速率,所述速率控制方法包括以下步骤:
响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件的导通速率;
响应于开关关断指令,将所述驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制所述功率开关器件的关断速率。
2.如权利要求1所述的速率控制方法,其特征在于,所述电流增加阈值包括预设线性增加阈值和预设动态增加阈值,所述按电流增加阈值将输出至所述功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值的步骤,包括:
在检测到所述导通速率小于基准导通速率的情形下,将所述驱动电流阈值按照所述预设线性增加阈值进行增加;
在检测到所述导通速率等于或大于所述基准导通速率的情形下,将所述驱动电流阈值按照所述预设动态增加阈值增加至所述导通电流阈值,其中,所述预设动态增加阈值根据所述功率开关器件的当前温度和所述功率开关器件的当前器件损耗进行设置。
3.如权利要求2所述的速率控制方法,其特征在于,在所述响应于开关关断指令之后,所述速率控制方法还包括:
获取响应于所述开关导通指令时所述功率开关器件的初始电流值,用所述初始电流值减去所述预设动态增加阈值的平均阈值,得到所述关断电流阈值。
4.如权利要求3所述的速率控制方法,其特征在于,在所述功率开关器件为多开关器件的情形下,所述多开关器件包括第一功率开关器件和第二功率开关器件,所述速率控制方法包括以下步骤:
响应于第一开关导通指令,按所述电流增加阈值将输出至所述第一功率开关器件的所述驱动电流阈值增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第一功率开关器件的导通速率;
响应于第二开关导通指令,按照所第一功率开关器件的导通电流阈值和所述第二功率开关器件的导通电流阈值之间的导通电流比例关系,控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
5.如权利要求4所述的速率控制方法,其特征在于,所述控制所述驱动电流进行分流,以控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤,包括:
将所述驱动电流按照所述导通电流比例关系分为第一驱动电流和第二驱动电流后,分别输出至所述第一功率开关器件和所述第二功率开关器件;
控制所述第二功率开关器件接入所述第二驱动电流,并按照所述电流增加阈值将第二驱动电流阈值增加至所述第一功率开关器件的导通电流阈值,以控制所述第二功率开关器件的导通速率。
6.如权利要求5所述的速率控制方法,其特征在于,在所述控制所述第二功率开关器件的导通速率的步骤之后,所述速率控制方法还包括:
响应于第一开关关断指令,将所述第一功率开关器件的驱动电流阈值降低至所述第一功率开关器件的关断电流阈值后,关断输出至所述第一功率开关器件的所述第一驱动电流;
若检测到所述第二功率开关器件的导通速率增加的新第二开关导通指令,则根据所述新第二开关导通速率中的第二功率开关器件的导通电流阈值,增加输出至所述第二功率开关器件中的第二驱动电流。
7.一种速率控制系统,其特征在于,所述速率控制系统应用于如权利要求1至6中任一所述的速率控制方法,所述速率控制系统包括:
控制模块,用于响应于开关导通指令,按电流增加阈值将输出至功率开关器件的驱动电流阈值增加至导通电流阈值,以控制所述功率开关器件的导通速率;
所述控制模块,还用于响应于开关关断指令,将所述驱动电流阈值降低至关断电流阈值后,停止输出驱动电流,以控制所述功率开关器件的关断速率。
8.如权利要求7所述的速率控制系统,其特征在于,所述速率控制系统还包括:
检测模块,所述检测模块接在所述功率开关器件上,用于检测所述功率开关器件的导通速率和所述功率开关器件的当前温度;
所述检测模块,所述检测模块的输出端与所述控制模块的检测引脚相接,用于将所述导通速率和所述当前温度传入所述控制模块中,以对所述功率开关器件的速率进行控制。
9.如权利要求8所述的速率控制系统,其特征在于,所述检测模块包括损耗检测单元和速率检测单元,所述损耗检测单元包括热敏电阻;
所述热敏电阻的一端接入到所述控制模块的检测引脚,所述热敏电阻的另一端接地;
所述速率检测单元包括第一电阻和第一电容;
所述第一电阻的一端与所述功率开关器件的输入端相接,所述第一电阻的另一端与所述控制模块的检测引脚相接,所述第一电容接在所述第一电阻与所述检测引脚的连接点上。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有速率控制程序,所述速率控制程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的速率控制方法的步骤。
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