CN117318499B - 一种电压调节方法、调节电路、电源电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电压调节方法、调节电路、电源电路及电子设备,该电压调节方法包括:采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压;利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号;其中,步进参考电压在使能时,基于预设函数从0逐步增大;将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节。通过上述方式,本申请中的电压调节方法能够及时适配最佳参数对电能转换电路的输出电压纹波进行调节,从而有效缩小了输出电压纹波,保证了供电的稳定、良好。
Description
技术领域
本申请涉及电源技术领域,特别是涉及一种电压调节方法、调节电路、电源电路及电子设备。
背景技术
现今,随着供电场景的不断丰富,如何保证供电的稳定、良好始终是电源电路需要优先解决的关键问题,尤其是在将交流电转换为直流电以满足负载供电需求的电源电路中,不可避免的会存在负载功率和/或电源电压的波动变化,以致通常存在输出电压纹波较大的问题。
然而,现有的电源电路通常不能适配最佳参数对输出电压纹波进行有效调节,且响应速度慢,难以有效缩小输出电压纹波。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种电压调节方法、调节电路、电源电路及电子设备,能够解决现有技术中的电源电路的电压调节方法不能适配最佳调节参数,响应速度慢,且输出电压纹波大的问题。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电压调节方法,该电压调节方法包括:采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压;利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号;其中,步进参考电压在使能时,基于预设函数从0逐步增大;将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节。
其中,利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤包括:判断当前是否使能;响应于当前不使能,进行初始化设置;响应于当前使能,采用第一控制方式设置第一调节参数;设置步进参考电压;利用输出电压减去步进参考电压得到输入误差;对输入误差进行限幅;对输入误差进行误差零极点补偿;判断当前循环控制状态是否为停止运行模式;响应于循环控制状态为停止运行模式时,将循环控制状态调整为第一控制模式;利用第一调节参数生成调节控制信号。
其中,电压调节方法还包括:响应于循环控制状态不为停止运行模式,判断循环控制状态是否为第一控制模式;响应于循环控制状态为第一控制模式,采用比例积分控制算法对第一调节参数进行数据处理得到第一调节输出参数;对比例积分控制算法进行积分限幅;判断第一调节输出参数是否不小于最大调节输出参数;响应于第一调节输出参数不小于最大调节输出参数时,将循环控制状态调整为第二控制模式;将第一调节输出参数设置为最大调节输出参数;判断缓启成功标志位是否为1;响应于缓启成功标志位为1时,利用第一调节输出参数生成调节控制信号;响应于缓启成功标志位不为1,判断输入误差是否大于第一误差值;响应于输入误差不大于第一误差值,利用第一调节输出参数生成调节控制信号。
其中,电压调节方法还包括:响应于第一调节输出参数小于最大调节输出参数,对第一调节输出参数进行限幅;判断缓启成功标志位是否为1;响应于缓启成功标志位为1时,利用第一调节输出参数生成调节控制信号;响应于缓启成功标志位不为1,判断输入误差是否大于第一误差值;响应于输入误差不大于第一误差值,利用第一调节输出参数生成调节控制信号。
其中,电压调节方法还包括:响应于输入误差大于第一误差值,将循环控制状态调整为第二控制模式;利用第一调节输出参数生成调节控制信号。
其中,采用第一控制方式设置第一调节参数的步骤包括:检测当前步进参考电压是否不大于目标参考电压减去最小步进电压的差值;响应于步进参考电压不大于目标参考电压减去最小步进电压的差值,将步进参考电压加上最小步进电压;判断步进参考电压加上最小步进电压的和是否小于第一设定值;响应于步进参考电压加上最小步进电压的和小于第一设定值,将第一调节参数设置为第一脉宽调节比例系数和第一脉宽调节积分系数;响应于步进参考电压加上最小步进电压的和不小于第一设定值,将第一调节参数设置为第二脉宽调节比例系数和第二脉宽调节积分系数。
其中,电压调节方法还包括:响应于步进参考电压大于目标参考电压减去最小步进电压的差值,将步进参考电压设置为目标参考电压;将第一调节参数设置为第三脉宽调节比例系数和第三脉宽调节积分系数;判断当前缓启成功计数是否大于设定次数;响应于缓启成功计数大于设定次数,将缓启成功标志位设置为1。
其中,电压调节方法还包括:响应于循环控制状态不为第一控制模式,判断循环控制状态是否为第二控制模式;响应于循环控制状态不为第二控制模式,将循环控制状态调整为停止运行模式;响应于循环控制状态为第二控制模式,采用第二控制方式设置第二调节参数;利用第二调节参数生成调节控制信号。
其中,采用第二控制方式设置第二调节参数的步骤包括:判断输入误差是否大于第二误差值或小于第三误差值;响应于输入误差大于第二误差值或小于第三误差值,将第二调节参数设置为第一脉冲频率调节比例系数和第一脉冲频率调节积分系数;判断快慢环切换标志位是否为0;响应于快慢环切换标志位为0,判断输入误差是否大于第二误差值;响应于输入误差不大于第二误差值,将快慢环切换标志位设置为1;响应于输入误差大于第二误差值,判断当前的第二调节参数是否小于第二设定值;响应于第二调节参数小于第二设定值,将第二调节参数设置为第二设定值;将快慢环切换标志位设置为1。
其中,电压调节方法还包括:响应于第二调节参数不小于第二设定值时,将快慢环切换标志位设置为1。
其中,电压调节方法还包括:响应于输入误差不大于第二误差值且不小于第三误差值,判断输入误差是否大于第四误差值或小于第五误差值;响应于在输入误差大于第四误差值或小于第五误差值,将第二调节参数设置为第二脉冲频率调节比例系数和第二脉冲频率调节积分系数;判断快慢环切换标志位是否为1;响应于快慢环切换标志位为1,将第二调节参数设置为第二调节输出参数;将快慢环切换标志位设置为0;判断输入误差是否小于第六误差值;响应于输入误差小于第六误差值,将第二调节参数减去第三设定值;采用比例积分控制算法对第二调节参数减去第三设定值的差值和输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数;根据当前输入误差对第二调节输出参数进行限幅;利用第二调节参数生成调节控制信号的步骤包括:利用第二调节输出参数生成调节控制信号。
其中,电压调节方法还包括:响应于快慢环切换标志位不为1时,判断输入误差是否小于第六误差值;响应于输入误差不小于第六误差值,采用比例积分控制算法对第二调节参数和输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
其中,电压调节方法还包括:响应于输入误差不大于第四误差值且不小于第五误差值,将第二调节参数设置为第三脉冲频率调节比例系数和第三脉冲频率调节积分系数;判断输入误差是否小于第六误差值;响应于输入误差不小于第六误差值,采用比例积分控制算法对第二调节参数和输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
其中,电压调节方法还包括:响应于输入误差小于第六误差值,将第二调节参数减去第三设定值;采用比例积分控制算法对第二调节参数减去第三设定值的差值和输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
其中,采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压的步骤之后,利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤之前,还包括:对输入电压和输出电压进行滤波校正;利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤包括:利用步进参考电压以及滤波校正后的输入电压和输出电压生成调节控制信号。
其中,利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤之后,将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节的步骤之前,还包括:将调节控制信号调节为反相调节控制信号;将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节的步骤包括:将调节控制信号和反相调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号和反相调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节。
为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种调节电路,其中,该调节电路用于采用如上任一项的所述电压调节方法对电能转换电路的输出电压进行调节。
为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种电源电路,其中,该包括相耦接的电能转换电路和调节电路;其中,该调节电路用于采用如上任一项的所述电压调节方法对电能转换电路的输出电压进行调节。
为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种电子设备,其中,该电子设备包括壳体及连接于壳体的信号处理电路;其中,该信号处理电路为如上任一项所述调节电路,或如上任一项所述电源电路。
本申请的有益效果是:区别于现有技术,本申请提供的电压调节方法通过采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压,以利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号,并将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节,且该步进参考电压在调节电路使能时,具体是基于预设函数从0逐步增大至目标参考电压,以在电能转换电路的负载功率和/或电源电压产生波动变化时,该电压调节方法能够及时适配得到最佳参数,也即对当前输入电压的纹波存在状态的抑制最有效的调节控制信号对电能转换电路的开关状态进行调节,从而能够有效缩小当前输出电压的纹波,以保证电能转换电路供电的稳定、良好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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,其中:
图1是本申请电压调节方法第一实施方式的流程示意图;
图2是图1中S42一实施例的流程示意图;
图3是图2中S423一实施例的流程示意图;
图4是图2中S4224一实施例的流程示意图;
图5是本申请电压调节方法第二实施方式的流程示意图;
图6是本申请电压调节方法第三实施方式的流程示意图;
图7是本申请调节电路第一实施方式的结构示意图;
图8是本申请调节电路第二实施方式的结构示意图;
图9是本申请电源电路一实施方式的结构示意图;
图10是图9中电源电路中的电能转换电路一实施例的详细结构示意图;
图11是本申请电子设备一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅是本申请的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,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。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施方式”意味着,结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施方式,也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。
下面结合附图和实施方式对本申请进行详细的说明。
本申请还提供了一种电压调节方法,请参阅图1,图1是本申请电压调节方法第一实施方式的流程示意图。具体而言,可以包括如下步骤:
S41:采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压。
可理解的是,本实施方式中的电压调节方法具体是调节电路对电能转换电路的输出电压进行调节的方法,其中,该电能转换电路耦接外部的供电源和负载,以从供电源处获取电源,并对该电源进行电能转换后,提供给用电负载。
具体地,该调节电路用于采样获取外部的供电源输入给电能转换电路的输入电压Vi,并同时对电能转换电路输出给负载的输出电压Vo进行采样获取。
S42:利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号。
进一步地,该调节电路接收采样电路发送的输入电压Vi和输出电压Vo,以基于预设循环控制程序对应的信号处理流程利用输入电压Vi、输出电压Vo以及步进参考电压Vref对应生成调节控制信号ck。
其中,该步进参考电压在调节电路使能时,基于预设函数从0逐步增大。
可选地,该预设函数具体可以为等差数列函数,或以当前执行预设循环控制程序的次数为自变量的线性函数或非线性函数等任意合理的函数,本申请对此不做限定。
S43:将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节。
又进一步地,该调节电路将该调节控制信号ck发送给电能转换电路,以使电能转换电路在该调节控制信号ck的作用下改变开关状态,以对电能转换电路输出给负载的输出电压Vo进行调节。
可理解的是,该调节电路对供电源输入给电能转换电路的输入电压Vi和电能转换电路输出给负载的输出电压Vo进行采样获取具体是实时进行的。
在负载功率和/或该输入电压Vi产生波动变化时,该调节电路能够触发使能,以循环利用基于预设函数,比如等差数列函数,或以当前执行预设循环控制程序的次数为自变量的线性函数或非线性函数等任意合理的函数从0逐步增大的步进参考电压Vref、该输入电压Vi以及该输出电压Vo对应生成调节控制信号ck,直至当前利用调节控制信号ck对输出电压Vo的调节已将电压纹波控制在预设阈值范围内,或步进参考电压Vref已增大至目标参考电压Vrefobj,结束预设循环控制程序。
可选地,该预设阈值范围具体可以在不同电压波动的工况下为±1%;而在在负载功率抬升或者跌落60%以内时,对应为±5%。
由此可知,该调节电路基于上述预设循环控制程序便能够有效改善电能转换电路输出的电压纹波的大小,并实现了不同电压波动的工况下,电能转换电路输出电压Vo纹波控制在±1%以内;且在负载功率抬升或者跌落60%以内时,该电能转换电路的输出电压Vo纹波控制在±5%以内。
上述方案,在电能转换电路的负载功率和/或电源电压产生波动变化时,该电压调节方法能够及时适配得到最佳的调节参数,也即对当前输入电压Vi的纹波存在状态的抑制最有效的调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck改变电能转换电路的开关状态,对电能转换电路输出给负载的输出电压Vo进行调节,从而有效缩小了当前输出电压Vo的纹波,以保证电能转换电路供电的稳定、良好。
请参阅图2,图2是图1中S42一实施例的流程示意图。在一实施例中,本申请的电压调节方法除了包括上述S41-S43之外,还进一步包括一些更为具体的步骤。具体地,上述S42具体还可以包括如下步骤:
S421:判断当前是否使能。
可理解的是,该调节电路内部加载的预设循环控制程序在启动运行时,能够依循对应的信号处理流程对输入电压Vi、输出电压Vo以及步进参考电压Vref进行处理,以生成相应的调节控制信号ck,从而对输出电压Vo实现一些具体的电压调节方法。
具体地,该调节电路内部加载的预设循环控制程序在启动运行时,具体是检测当前是否使能,比如检测使能位当前是否“允许”信号给入。
其中,如果当前不使能,则执行S422,如果当前使能,则执行S423。
S422:进行初始化设置。
具体地,该调节电路在确定当前在不使能时,进行初始化设置,例如,将步进参考电压Vref置零,并对用于生成调节控制信号ck的调节参数赋予初始值,以避免上一调节阶段的信号残留对本次调节带来不利影响。
S423:采用第一控制方式设置第一调节参数。
该调节电路在检测到当前使能时,采用第一控制方式设置第一调节参数ck1,也即依循第一信号处理执行策略处理得到第一调节参数ck1。
S424:设置步进参考电压。
该调节电路设置步进参考电压Vref,例如,基于预设函数,比如等差数列函数,或以当前执行预设循环控制程序的次数为自变量的线性函数或非线性函数等任意合理的函数从0逐步增大设置该步进参考电压Vref,也即在调节电路在使能执行调节程序的第一次设置将步进参考电压Vref设置为Vref1,第二次设置为Vref2,依次类推,在第n(n为正整数)次设置步进参考电压Vref设置为Vrefn,且Vrefn不大于目标参考电压Vrefobj,在此不再赘述。
S425:利用输出电压减去步进参考电压得到输入误差。
该调节电路利用输出电压Vo减去步进参考电压Vref得到输入误差Ve。
S426:对输入误差进行限幅。
该调节电路对输入误差Ve进行限幅,也即将该输入误差Ve限制在预定门限值以内。
值得说明的是,该限幅指的是将信号某种特性,例如电压、电流、功率超过预定门限值的所有瞬时值减弱至接近此门限值,而对其他所有的瞬时值予以保留的操作。
S427:对输入误差进行误差零极点补偿。
该调节电路对输入误差进行误差零极点补偿,以尽量消除交流分量对直流分量的干扰,影响后续信号处理。
S428:判断当前循环控制状态是否为停止运行模式。
该调节电路判断当前循环控制状态loopstate是否为停止运行模式。
值得说明的是,该循环控制状态loopstate具体对应为调节电路执行预设循环控制程序的运行状态,而具有停止运行模式、第一控制模式以及第二控制模式,该停止运行模式对应为调节电路不执行预设循环控制程序,而该第一控制模式和该第二控制模式为调节电路为区分不同调节方式设置的不同控制模式;其中,该第一控制模式具体可以对应为Pwm模式,而第二控制模式对应为pfm模式。
其中,如果当前循环控制状态为停止运行模式,则执行S429,如果当前循环控制状态不为停止运行模式,则执行S4211。
S429:将循环控制状态调整为第一控制模式。
该调节电路在确定当前循环控制状态loopstate为停止运行模式时,将循环控制状态loopstate调整为第一控制模式。
S4210:利用第一调节参数生成调节控制信号。
该调节电路利用第一调节参数ck1生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
S4211:判断循环控制状态是否为第一控制模式。
该调节电路在检测到当前循环控制状态loopstate不为停止运行模式时,判断循环控制状态loopstate是否为第一控制模式。
其中,如果当前循环控制状态为第一控制模式,则执行S4212,如果当前循环控制状态不为第一控制模式,则执行S4222。
S4212:采用比例积分控制算法对第一调节参数进行数据处理得到第一调节输出参数。
该调节电路在确定当前循环控制状态loopstate为第一控制模式时,采用比例积分控制算法对第一调节参数ck1进行数据处理得到第一调节输出参数cko1,也即将第一调节参数ck1输入至PI控制器中,以利用PI控制器的设定程序对第一调节参数ck1处理得到第一调节输出参数cko1。
S4213:对比例积分控制算法进行积分限幅。
该调节电路对比例积分控制算法进行积分限幅,以将积分项限制在一个固定的范围内。
值得说明的是,该积分限幅具体是指当积分项的累积误差超过一定阈值时,将积分项限制在一个固定的范围内,以避免积分项的累积误差过大导致系统不稳定。积分限幅可以通过设置积分项的上下限来实现,当积分项的值超过上限或下限时,将积分项的值限制在上下限之间。
S4214:判断第一调节输出参数是否不小于最大调节输出参数。
该调节电路判断该第一调节输出参数cko1是否不小于最大调节输出参数ckmax。
值得说明的是,该第一调节输出参数cko1具体可以对应为调节电路在第一控制模式下能够给出的第一调节输出参数cko1的最大值,且具体可以是该第一调节输出参数cko1的某一特征参数,比如占空比的最大值。
其中,如果第一调节输出参数不小于最大调节输出参数,则执行S4215,如果第一调节输出参数小于最大调节输出参数,则执行S4217。
S4215:将循环控制状态调整为第二控制模式。
该调节电路将循环控制状态loopstate调整为第二控制模式。
可理解的是,在不同的信号处理场景中,通常适用不同的控制模式,而不同的控制模式通常具有不同的限制,也即再超出该限制时,便不再适用相应控制模式,在本实施例中,在调节电路确定第一调节输出参数cko1不小于最大调节输出参数ckmax时,便表明当前已不再适用第一控制模式,或者说第一控制模式已无法对当前的输出电压Vo的调节起到正向的有益效果,因此需调整至第二控制模式进行下一步调节,例如,调节电路在确定脉宽调节模式pwm已无法满足当前输出电压Vo的调节需求时,则切换为脉冲频率调节模式pfm。
S4216:将第一调节输出参数设置为最大调节输出参数。
该调节电路在将循环控制状态loopstate调整为第二控制模式后,将第一调节输出参数cko1设置为最大调节输出参数ckmax。
S4217:对第一调节输出参数进行限幅。
该调节电路对第一调节输出参数cko1进行限幅,以将该第一调节输出参数cko1限制在预定门限值以内。
S4218:判断缓启成功标志位是否为1。
该调节电路判断缓启成功标志位是否为1。
其中,如果缓启成功标志位为1,则执行S4221,如果缓启成功标志位不为1,则执行S4219。
S4219:判断输入误差是否大于第一误差值。
该调节电路判断该输入误差Ve是否大于第一误差值err1。
可选地,该第一误差值err1不大于于0.15,且优选为不大于于0.12,本申请对此不做限定。
其中,如果输入误差大于第一误差值,则执行S4220,如果输入误差不大于第一误差值,则执行S4221。
S4220:将循环控制状态调整为第二控制模式。
该调节电路将循环控制状态loopstate调整为第二控制模式。
S4221:利用第一调节输出参数生成调节控制信号。
该调节电路利用当前得到的第一调节输出参数cko1生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
S4222:判断循环控制状态是否为第二控制模式。
该调节电路在确定当前循环控制状态loopstate不为第一控制模式时,判断循环控制状态loopstate是否为第二控制模式。
其中,如果循环控制状态为第二控制模式,则执行S4224,如果循环控制状态不为第二控制模式,则执行S4223。
S4223:将循环控制状态调整为停止运行模式。
该调节电路循环控制状态loopstate调整为停止运行模式。
S4224:采用第二控制方式设置第二调节参数。
该调节电路采用第二控制方式设置第二调节参数ck2。
S4225:利用第二调节参数生成调节控制信号。
该调节电路利用第二调节参数ck2生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
请参阅图3,图3是图2中S423一实施例的流程示意图。在一实施例中,本申请的电压调节方法除了包括上述S421-S4225之外,还进一步包括一些更为具体的步骤。具体地,上述S423具体还可以包括如下步骤:
S4231:检测当前步进参考电压是否不大于目标参考电压减去最小步进电压的差值。
可理解的是,该调节电路检测当前步进参考电压Vref是否不大于目标参考电压Vrefobj减去最小步进电压ΔV的差值。
其中,如果当前步进参考电压不大于目标参考电压减去最小步进电压ΔV的差值,则执行S4232,如果当前步进参考电压大于目标参考电压减去最小步进电压ΔV的差值,则执行S4236。
S4232:将步进参考电压加上最小步进电压。
具体地,该调节电路在确定该步进参考电压Vref不大于目标参考电压Vrefobj减去最小步进电压ΔV的差值时,将步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV。
可理解的是,该步进参考电压Vref具体可以是在每一执行依次预设循环控制程序时,便对该步进参考电压Vref累加一个最小步进电压ΔV,直至进行上述判断。
S4233:判断步进参考电压加上最小步进电压的和是否小于第一设定值。
该调节电路判断该步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV的和是否小于第一设定值value1。
可选地,该第一设定值value1小于或等于1.0,本申请对此不做限定。
其中,如果步进参考电压加上最小步进电压ΔV的和小于第一设定值,则执行S4234,如果步进参考电压加上最小步进电压ΔV的和不小于第一设定值,则执行S4235。
S4234:将第一调节参数设置为第一脉宽调节比例系数和第一脉宽调节积分系数。
该调节电路在确定该步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV的和小于第一设定值value1时,将第一调节参数ck1设置,也即赋值为第一脉宽调节比例系数KpPwm1和第一脉宽调节积分系数KiPwm1。
S4235:将第一调节参数设置为第二脉宽调节比例系数和第二脉宽调节积分系数。
该调节电路在确定步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV的和不小于第一设定值value1时,将第一调节参数ck1设置为第二脉宽调节比例系数KpPwm2和第二脉宽调节积分系数KiPwm2。
S4236:将步进参考电压设置为目标参考电压。
该调节电路在确定步进参考电压Vref大于目标参考电压Vrefobj减去最小步进电压ΔV的差值时,将步进参考电压Vref直接设置为目标参考电压Vrefobj。
S4237:将第一调节参数设置为第三脉宽调节比例系数和第三脉宽调节积分系数。
将第一调节参数ck1设置为第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3。
可理解的是,该调节电路采用第一控制方式设置的第一调节参数ck1具体包括成对的第一脉宽调节比例系数KpPwm1和第一脉宽调节积分系数KiPwm1,第二脉宽调节比例系数KpPwm2和第二脉宽调节积分系数KiPwm2,以及第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3,以能够依循上述执行步骤选择其中一对,以在后续步骤中采用比例积分控制算法进行数据处理得到第一调节输出参数cko1,并利用该第一调节输出参数cko1生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
其中,该第一脉宽调节比例系数KpPwm1和第一脉宽调节积分系数KiPwm1,第二脉宽调节比例系数KpPwm2和第二脉宽调节积分系数KiPwm2,以及第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3各不相同,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
S4238:判断当前缓启成功计数是否大于设定次数。
该调节电路判断当前缓启成功计数是否大于设定次数num。
可选地,该设定次数num大于5,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
其中,如果当前缓启成功计数大于设定次数,则执行S4239,如果当前缓启成功计数不大于设定次数,则结束第一控制方式的执行程序。
S4239:将缓启成功标志位设置为1。
该调节电路在确定缓启成功计数大于设定次数num时,将缓启成功标志位设置为1。
请参阅图4,图4是图2中S4224一实施例的流程示意图。在一实施例中,本申请的电压调节方法除了包括上述S421-S4225之外,还进一步包括一些更为具体的步骤。具体地,上述S4224具体还可以包括如下步骤:
S42241:判断输入误差是否大于第二误差值或小于第三误差值。
该调节电路判断当前将输出电压Vo减去步进参考电压Vref计算得到的输入误差Ve是否大于第二误差值err2或小于第三误差值err3。
可选地,该第二误差值err2大于或等于0.15,该第三误差值err3小于或等于-0.18,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
其中,如果输入误差大于第二误差值或小于第三误差值,则执行S42242,如果输入误差不大于第二误差值且不小于第三误差值,则执行S42248。
S42242:将第二调节参数设置为第一脉冲频率调节比例系数和第一脉冲频率调节积分系数。
该调节电路在确定当前计算得到的输入误差Ve大于第二误差值err2或小于第三误差值err3时,将第二调节参数ck2设置为第一脉冲频率调节比例系数kpPfm1和第一脉冲频率调节积分系数kiPfm1。
S42243:判断快慢环切换标志位是否为0。
该调节电路在将第二调节参数ck2设置为第一脉冲频率调节比例系数kpPfm1和第一脉冲频率调节积分系数kiPfm1后,判断快慢环切换标志位是否为0。
其中,如果快慢环切换标志位为0,则执行S42244,如果快慢环切换标志位不为0,则执行S422418。
S42244:判断输入误差是否大于第二误差值。
该调节电路在确定该快慢环切换标志位为0时,判断输入误差Ve是否大于第二误差值err2。
值得说明的是,该快慢环切换标志位也可理解为预设循环控制程序为保证信号处理流程能够适配得到最佳调节参数,对部分流程循环执行次数是否应进行切换,而对应设置的利于检测判断的逻辑节点。
其中,如果输入误差大于第二误差值,则执行S42245,如果输入误差不大于第二误差值,则执行S42247。
S42245:判断当前的第二调节参数是否小于第二设定值。
该调节电路在确定该输入误差Ve大于第二误差值err2时,判断当前的第二调节参数ck2是否小于第二设定值value2。
可选地,该第二设定值value2大于或等于900,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
其中,如果当前的第二调节参数小于第二设定值,则执行S42246,如果当前的第二调节参数不小于第二设定值,则执行S42247。
S42246:将第二调节参数设置为第二设定值。
该调节电路在确定该第二调节参数ck2小于第二设定值value2时,将当前的第二调节参数ck2设置为第二设定值value2。
S42247:将快慢环切换标志位设置为1。
该调节电路将快慢环切换标志位设置为1。
S42248:判断输入误差是否大于第四误差值或小于第五误差值。
该调节电路在确定当前计算得到的输入误差Ve不大于第二误差值err2或不小于第三误差值err3时,判断输入误差Ve是否大于第四误差值err4或小于第五误差值err5。
可选地,该第四误差值err4大于或等于0.1,该第五误差值err5小于或等于-0.1,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
S42249:将第二调节参数设置为第二脉冲频率调节比例系数和第二脉冲频率调节积分系数。
该调节电路在确定该输入误差Ve大于第四误差值err4或小于第五误差值err5时,将当前的第二调节参数ck2设置为第二脉冲频率调节比例系数kpPfm2和第二脉冲频率调节积分系数kiPfm2。
S422410:判断快慢环切换标志位是否为1。
该调节电路判断快慢环切换标志位是否为1。
其中,如果快慢环切换标志位为1,则执行S422411,如果快慢环切换标志位不为1,则执行S422414。
S422411:将第二调节参数设置为第二调节输出参数。
该调节电路在确定该快慢环切换标志位为1时,将第二调节参数ck2设置为第二调节输出参数cko2。
S422412:将快慢环切换标志位设置为0。
该调节电路将快慢环切换标志位设置为0。
S422413:将第二调节参数设置为第三脉冲频率调节比例系数和第三脉冲频率调节积分系数。
该调节电路在确定当前计算得到的输入误差Ve不大于第四误差值err4且不小于第五误差值err5时,将第二调节参数ck2设置为第三脉冲频率调节比例系数kpPfm3和第三脉冲频率调节积分系数kiPfm3。
可理解的是,该调节电路采用第二控制方式设置的第二调节参数ck2具体包括成对的第一脉冲频率调节比例系数kpPfm1和第一脉冲频率调节积分系数kiPfm1,第二脉冲频率调节比例系数kpPfm2和第二脉冲频率调节积分系数kiPfm2,以及第三脉冲频率调节比例系数kpPfm3和第三脉冲频率调节积分系数kiPfm3,以能够依循上述执行步骤选择其中一对,以在后续步骤中处理得到第二调节输出参数cko2,并利用该第二调节输出参数cko2生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
S422414:判断输入误差是否小于第六误差值。
该调节电路判断输入误差Ve是否小于第六误差值err6。
可选地,该第六误差值err6大于或等于0.12,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
其中,如果输入误差小于第六误差值,则执行S422415,如果输入误差不小于第六误差值,则执行S422416。
S422415:将第二调节参数减去第三设定值。
该调节电路在确定该输入误差Ve小于第六误差值err6时,将第二调节参数ck2减去第三设定值value3。
可选地,该第三设定值value3小于或等于-0.18,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
S422416:采用比例积分控制算法对第二调节参数减去第三设定值的差值和输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
该调节电路采用比例积分控制算法对第二调节参数ck2减去第三设定值value3的差值和输入电压Vi进行数据处理得到第二调节输出参数cko2,也即将当前计算得到的第二调节参数ck2减去第三设定值value3的差值和输入电压Vi输入至PI控制器中,以利用PI控制器的设定程序对该差值和输入电压Vi处理得到第二调节输出参数cko2。
S422417:根据当前输入误差对第二调节输出参数进行限幅。
该调节电路根据当前计算得到的输入误差Ve对第二调节输出参数cko2进行限幅。
S422418:利用第二调节输出参数生成调节控制信号。
该调节电路将该第二调节输出参数cko2限制在预定门限值以内,并利用当前的第二调节输出参数cko2生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
请参阅图5,图5是本申请电压调节方法第二实施方式的流程示意图。本实施方式的电压调节方法是图1中的电压调节方法的一细化实施方式的流程示意图,具体包括如下步骤:
S51:采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压。
其中,S51与图1中的S41相同,具体请参阅S41及其相关的文字描述,在此不再赘述。
S52:对输入电压和输出电压进行滤波校正。
可理解的是,该调节电路具体可以包括采样电路、控制电路以及滤波校正电路,且该采样电路耦接电能转换电路,控制电路耦接采样电路和电能转换电路。其中,在上述图1-图4所对应的电压调节方法中,该调节电路具体是通过采样电路采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压,并通过控制电路实现其他任意合理的执行步骤。
具体地,该调节电路具体该包括滤波校正电路,该滤波校正电路耦接采样电路和调节电路,以接收采样电路发送的输入电压Vi和输出电压Vo,以对该输入电压Vi和输出电压Vo进行滤波校正后,发送给调节电路。
S53:利用步进参考电压以及滤波校正后的输入电压和输出电压生成调节控制信号。
进一步地,该控制电路利用步进参考电压Vref以及滤波校正后的输入电压Vi和输出电压Vo生成调节控制信号ck。
S54:将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节。
其中,S54与图5中的S43相同,具体请参阅S43及其相关的文字描述,在此不再赘述。
进一步地,在一实施例中,该调节电路具体还可以包括信号转换电路,该信号转换电路耦接滤波校正电路和控制电路,或该信号转换电路具体还可以替换该滤波校正电路,上述S52之后,S53之前,或上述S52具体还可以替换为:信号转换电路接收采样电路,或经滤波校正电路滤波后发送的输入电压Vi和输出电压Vo,并对该输入电压Vi和输出电压Vo进行信号转换后,比如将模拟信号转换为数字信号,或进行功率放大,或等比例减小后发送给控制电路,以使控制电路利用步进参考电压Vref以及信号转换后的输入电压Vi和输出电压Vo生成调节控制信号ck。
请参阅图6,图6是本申请电压调节方法第三实施方式的流程示意图。本实施方式的电压调节方法是图1中的电压调节方法的一细化实施方式的流程示意图,具体包括如下步骤:
S61:采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压。
S62:利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号。
其中,S61和S62分别与图1中的S41和S42相同,具体请参阅S41和S42及其相关的文字描述,在此不再赘述。
S63:将调节控制信号调节为反相调节控制信号。
可理解的是,该调节电路具体还可以包括反相电路,该反相电路耦接控制电路和电能转换电路。
具体地,该反相电路接收控制电路发送的调节控制信号ck,以将调节控制信号ck调节为反相调节控制信号ckf。
S64:将调节控制信号和反相调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号和反相调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节。
进一步地,该控制电路将调节控制信号ck发送给电能转换电路,该反相电路将反相调节控制信号ckf发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号ck和反相调节控制信号ckf的作用下改变开关状态,以对输出电压Vo进行调节。
本申请还提供了一种调节电路,请参阅图7,图7是本申请调节电路第一实施方式的结构示意图。
可理解的是,本申请中提供的一种调节电路10具体应用于电能转换电路100的电压调节,该电能转换电路100耦接外部的供电源101和负载102,而具体应用于需要进行电能转换的电子装置中,比如,电动汽车充电装置或通信电源装置,以用于从该供电源101处获取电源,并对电源进行调节后,提供给用电负载102,以驱动负载102工作;而调节电路10即用于对电能转换电路100的开关状态,比如,通过对电能转换电路100中的相应开关管的导通状态进行调节,以对电能转换电路100输出给负载102的输出电压Vo可能出现的电压文波进行抑制、缩小。当然,在其它实施例中,该电能转换电路100具体应用在航空航天或生产制造等其他任意合理的电子设备中,本实施方式对此并不加以限制。
值得说明的是,该电压纹波指的是一个直流电压中的交流成分,直流电压本应该是一个固定的值,但因它通常是通过交流电压整流、滤波后得到,而由于滤波不干净,就会存在剩余的交流成分,而因负载102的波动产生波纹。
另外,该电能转换电路100具体可以是从电网中获取交流电,并将该交流电转换为相应的直流电后,提供给用电负载102的电路,也即该供电源101具体可以是交流电,而负载102为直流驱动负载102;而在其他实施例中,该供电源101具体还可以是直流电,但对应负载102为直流驱动负载102,本申请对此不做限定。
需要说明的是,本实施方式所阐述的调节电路10具体是采用上述实施方式中任一项所阐述的电压调节方法对电能转换电路100的输出电压进行调节,具体请参阅图1-6及相关文字内容,在此就不再赘述。
在一实施例中,该调节电路10具体包括:采样电路11和控制电路12,该采样电路11耦接电能转换电路100,以用于采样获取外部的供电源101输入给电能转换电路100的输入电压Vi,并同时对电能转换电路输出给负载102的输出电压Vo进行采样获取。
进一步地,该控制电路12耦接采样电路11和电能转换电路100,控制电路12用于接收采样电路11发送的输入电压Vi和输出电压Vo,以基于预设循环控制程序对应的信号处理流程利用输入电压Vi、输出电压Vo以及步进参考电压Vref对应生成调节控制信号ck,并将该调节控制信号ck发送给电能转换电路100,以使电能转换电路100在该调节控制信号ck的作用下改变开关状态,以对电能转换电路100输出给负载102的输出电压Vo进行调节。
其中,该步进参考电压Vref在控制电路12使能时,具体是基于预设函数从0逐步增大。
可理解的是,该调节电路10对供电源101输入给电能转换电路100的输入电压Vi和电能转换电路输出给负载102的输出电压Vo进行采样获取具体是实时进行的。
在负载102功率和/或该输入电压Vi产生波动变化时,该控制电路12能够触发使能,以循环利用基于预设函数,比如等差数列函数,或以当前执行预设循环控制程序的次数为自变量的线性函数或非线性函数等任意合理的函数从0逐步增大的步进参考电压Vref、该输入电压Vi以及该输出电压Vo对应生成调节控制信号ck,直至当前利用调节控制信号ck对输出电压Vo的调节已将电压纹波控制在预设阈值范围内,或步进参考电压Vref已增大至目标参考电压Vrefobj,结束预设循环控制程序。
可选地,该预设阈值范围具体可以在不同电压波动的工况下为±1%;而在在负载102功率抬升或者跌落60%以内时,对应为±5%。
由此可知,该调节电路10基于上述预设循环控制程序便能够有效改善电能转换电路100输出的电压纹波的大小,并实现了不同电压波动的工况下,电能转换电路100输出电压Vo纹波控制在±1%以内;且在负载102功率抬升或者跌落60%以内时,该电能转换电路100的输出电压Vo纹波控制在±5%以内。
值得说明的是,本文中的“耦接”指的是包括任何直接和间接的连接手段。因此,若文中描述第一电路耦接于第二电路,则代表第一电路可通过电连接或无线传输、光学传输等信号连接方式来直接地连接于第二电路,或者通过其他电路或连接手段间接地电连接或信号连接至第二电路。
上述方案,通过控制电路12及时适配得到最佳的调节参数,也即对当前输入电压Vi的纹波存在状态的抑制最有效的调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck改变电能转换电路100的开关状态,对电能转换电路100输出给负载102的输出电压Vo进行调节,从而有效缩小了当前输出电压Vo的纹波,以保证电能转换电路100供电的稳定、良好。
可选地,该控制电路12具体可以包括MCU(Micro Control Unit,微控制单元)电路、CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、系统级c处理芯片、单片机、现场可编程门阵列、可编程逻辑器、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件等任意合理的具有程序及信号处理功能的电路单元中的一种或多种,本申请对此不做限定。
可理解的是,该控制电路12内部加载的预设循环控制程序在启动运行时,能够依循对应的信号处理流程对输入电压Vi、输出电压Vo以及步进参考电压Vref进行处理,以生成相应的调节控制信号ck,从而对输出电压Vo实现一些具体的电压调节方法。
在一实施例中,该控制电路12内部加载的预设循环控制程序在启动运行时,检测当前是否使能,比如检测使能位当前是否“允许”信号给入,以在当前在不使能时,进行初始化设置,例如,将步进参考电压Vref置零,并对用于生成调节控制信号ck的调节参数赋予初始值,以避免上一调节阶段的信号残留对本次调节带来不利影响。
可选地,该调节参数具体可以包括第一调节参数ck1和/或第二调节参数ck2,该第一调节参数ck1包括脉宽调节积分参数IntgPwm和脉冲宽度调节的输出参数outPwm,该第二调节参数ck2包括脉冲频率调节的积分参数IntgPfm和脉冲频率调节的输出参数outPfm。
其中,该控制电路12在检测到当前使能时,将依次执行以下信号处理流程:采用第一控制方式设置第一调节参数ck1,也即依循第一信号处理执行策略处理得到第一调节参数ck1;设置步进参考电压Vref,例如,基于预设函数,比如等差数列函数,或以当前执行预设循环控制程序的次数为自变量的线性函数或非线性函数等任意合理的函数从0逐步增大设置该步进参考电压Vref,也即在控制电路12在使能执行调节程序的第一次设置将步进参考电压Vref设置为Vref1,第二次设置为Vref2,依次类推,在第n(n为正整数)次设置步进参考电压Vref设置为Vrefn,且Vrefn不大于目标参考电压Vrefobj,在此不再赘述。
进一步地,该控制电路12利用输出电压Vo减去步进参考电压Vref得到输入误差Ve,以对输入误差Ve进行限幅,也即将该输入误差Ve限制在预定门限值以内;判断当前循环控制状态loopstate是否为停止运行模式,以在控制电路12确定当前循环控制状态loopstate为停止运行模式时,将循环控制状态loopstate调整为第一控制模式,以利用第一调节参数ck1生成调节控制信号ck,并通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
值得说明的是,该限幅指的是将信号某种特性,例如电压、电流、功率超过预定门限值的所有瞬时值减弱至接近此门限值,而对其他所有的瞬时值予以保留的操作。
该循环控制状态loopstate具体对应为控制电路12执行预设循环控制程序的运行状态,而具有停止运行模式、第一控制模式以及第二控制模式,该停止运行模式对应为控制电路12不执行预设循环控制程序,而该第一控制模式和该第二控制模式为控制电路12为区分不同调节方式设置的不同控制模式;其中,该第一控制模式具体可以对应为Pwm(Pulsewidth modulation,脉冲宽度调制)模式,而第二控制模式对应为pfm(Pulse FrequencyModulation,脉冲频率调节)模式。
在一实施例中,该控制电路12在检测到当前循环控制状态loopstate不为停止运行模式时,判断循环控制状态loopstate是否为第一控制模式,以在确定当前循环控制状态loopstate为第一控制模式时,采用比例积分控制算法对第一调节参数ck1进行数据处理得到第一调节输出参数cko1,也即将第一调节参数ck1输入至PI(proportional integral,比例积分)控制器中,以利用PI控制器的设定程序对第一调节参数ck1处理得到第一调节输出参数cko1。
进一步地,该控制电路12对比例积分控制算法进行积分限幅,以将积分项限制在一个固定的范围内,并判断该第一调节输出参数cko1是否不小于最大调节输出参数ckmax,以在确定该第一调节输出参数cko1不小于最大调节输出参数ckmax时,将循环控制状态loopstate调整为第二控制模式。
值得说明的是,该第一调节输出参数cko1具体可以对应为控制电路12在第一控制模式下能够给出的第一调节输出参数cko1的最大值,且具体可以是该第一调节输出参数cko1的某一特征参数,比如占空比的最大值。
另外,该积分限幅具体是指当积分项的累积误差超过一定阈值时,将积分项限制在一个固定的范围内,以避免积分项的累积误差过大导致系统不稳定。积分限幅可以通过设置积分项的上下限来实现,当积分项的值超过上限或下限时,将积分项的值限制在上下限之间。
可理解的是,在不同的信号处理场景中,通常适用不同的控制模式,而不同的控制模式通常具有不同的限制,也即再超出该限制时,便不再适用相应控制模式,在本实施例中,在控制电路12确定第一调节输出参数cko1不小于最大调节输出参数ckmax时,便表明当前已不再适用第一控制模式,或者说第一控制模式已无法对当前的输出电压Vo的调节起到正向的有益效果,因此需调整至第二控制模式进行下一步调节,例如,控制电路12在确定脉宽调节模式pwm已无法满足当前输出电压Vo的调节需求时,则切换为脉冲频率调节模式pfm。
又进一步地,该控制电路12在将循环控制状态loopstate调整为第二控制模式后,将第一调节输出参数cko1设置为最大调节输出参数ckmax;判断缓启成功标志位是否为1,并在确定该缓启成功标志位为1时,利用当前得到的第一调节输出参数cko1,也即最大调节输出参数ckmax生成调节控制信号ck,以通过该最大调节输出参数ckmax实现对输出电压Vo的调节。
值得说明的是,该缓启成功标志位具体对应为预设循环控制程序为保证信号处理流程能够适配得到最佳调节参数,对部分流程循环执行次数是否应结束,而对应设置的利于检测判断的逻辑节点。
在一实施例中,该控制电路12在确定第一调节输出参数cko1小于最大调节输出参数ckmax时,则对第一调节输出参数cko1进行限幅,以将该第一调节输出参数cko1限制在预定门限值以内;判断缓启成功标志位是否为1,并在确定当前的缓启成功标志位不为1时,判断该输入误差Ve是否大于第一误差值err1,以在确定该输入误差Ve不大于第一误差值err1时,利用当前得到的第一调节输出参数cko1生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
可选地,该第一误差值err1不大于于0.15,且优选为不大于于0.12,本申请对此不做限定。
在一实施例中,该控制电路12在确定输入误差Ve大于第一误差值err1时,则将循环控制状态loopstate调整为第二控制模式,并利用当前得到的第一调节输出参数cko1生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
在一实施例中,该控制电路12采用第一控制方式设置第一调节参数ck1中的第一控制方式具体可以包括如下步骤:控制电路12检测当前步进参考电压Vref是否不大于目标参考电压Vrefobj减去最小步进电压ΔV的差值,以在确定该步进参考电压Vref不大于目标参考电压Vrefobj减去最小步进电压ΔV的差值时,将步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV。
可理解的是,该步进参考电压Vref具体可以是在每一执行依次预设循环控制程序时,便对该步进参考电压Vref累加一个最小步进电压ΔV,直至进行上述判断。
可选地,该最小步进电压ΔV具体可以对应预设循环控制程序的不同执行次数均相等,也可以不相等,或满足设定函数,本申请对此不做限定。
进一步地,该控制电路12在将步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV后,判断该步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV的和是否小于第一设定值value1,以在确定该步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV的和小于第一设定值value1时,将第一调节参数ck1设置,也即赋值为第一脉宽调节比例系数KpPwm1和第一脉宽调节积分系数KiPwm1;而在确定步进参考电压Vref加上最小步进电压ΔV的和不小于第一设定值value1时,将第一调节参数ck1设置为第二脉宽调节比例系数KpPwm2和第二脉宽调节积分系数KiPwm2。
可选地,该第一设定值value1小于或等于1.0,本申请对此不做限定。
在一实施例中,该第一控制方式具体还包括:控制电路12在确定步进参考电压Vref大于目标参考电压Vrefobj减去最小步进电压ΔV的差值时,将步进参考电压Vref直接设置为目标参考电压Vrefobj,并将第一调节参数ck1设置为第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3。
可理解的是,该控制电路12采用第一控制方式设置的第一调节参数ck1具体包括成对的第一脉宽调节比例系数KpPwm1和第一脉宽调节积分系数KiPwm1,第二脉宽调节比例系数KpPwm2和第二脉宽调节积分系数KiPwm2,以及第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3,以能够依循上述执行步骤选择其中一对,以在后续步骤中采用比例积分控制算法进行数据处理得到第一调节输出参数cko1,并利用该第一调节输出参数cko1生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
其中,该第一脉宽调节比例系数KpPwm1和第一脉宽调节积分系数KiPwm1,第二脉宽调节比例系数KpPwm2和第二脉宽调节积分系数KiPwm2,以及第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3各不相同,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
进一步地,该控制电路12在将第一调节参数ck1设置为第三脉宽调节比例系数KpPwm3和第三脉宽调节积分系数KiPwm3后,判断当前缓启成功计数是否大于设定次数num,以在确定缓启成功计数大于设定次数num时,将缓启成功标志位设置为1;而在确定缓启成功计数不大于设定次数num时,结束第一控制方式的执行程序。
可选地,该设定次数num大于5,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
在一实施例中,该控制电路12在确定当前循环控制状态loopstate不为第一控制模式时,判断循环控制状态loopstate是否为第二控制模式,以在确定当前循环控制状态loopstate也不为第二控制模式时,将循环控制状态loopstate调整为停止运行模式;而在确定当前循环控制状态loopstate为第二控制模式时,则采用第二控制方式设置第二调节参数ck2,并利用第二调节参数ck2生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
进一步地,在一实施例中,该控制电路12采用第二控制方式设置第二调节参数ck2中的第二控制方式具体可以包括如下步骤:控制电路12判断当前将输出电压Vo减去步进参考电压Vref计算得到的输入误差Ve是否大于第二误差值err2或小于第三误差值err3,以在确定当前计算得到的输入误差Ve大于第二误差值err2或小于第三误差值err3时,将第二调节参数ck2设置为第一脉冲频率调节比例系数kpPfm1和第一脉冲频率调节积分系数kiPfm1。
可选地,该第二误差值err2大于或等于0.15,该第三误差值err3小于或等于-0.18,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
进一步地,该控制电路12在将第二调节参数ck2设置为第一脉冲频率调节比例系数kpPfm1和第一脉冲频率调节积分系数kiPfm1后,判断快慢环切换标志位是否为0,以在确定该快慢环切换标志位为0时,判断输入误差Ve是否大于第二误差值err2。
值得说明的是,该快慢环切换标志位也可理解为预设循环控制程序为保证信号处理流程能够适配得到最佳调节参数,对部分流程循环执行次数是否应进行切换,而对应设置的利于检测判断的逻辑节点。
其中,该控制电路12在确定该输入误差Ve不大于第二误差值err2时,将快慢环切换标志位设置为1,并在确定该输入误差Ve大于第二误差值err2时,判断当前的第二调节参数ck2是否小于第二设定值value2,以在确定该第二调节参数ck2小于第二设定值value2时,将当前的第二调节参数ck2设置为第二设定值value2,并将快慢环切换标志位设置为1。
可选地,该第二设定值value2大于或等于900,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
其中,该控制电路12在确定当前的第二调节参数ck2不小于第二设定值value2时,具体还包括将快慢环切换标志位设置为1。
在一实施例中,该第二控制方式具体还包括:控制电路12在确定当前计算得到的输入误差Ve不大于第二误差值err2或不小于第三误差值err3时,判断输入误差Ve是否大于第四误差值err4或小于第五误差值err5,以在确定该输入误差Ve大于第四误差值err4或小于第五误差值err5时,将当前的第二调节参数ck2设置为第二脉冲频率调节比例系数kpPfm2和第二脉冲频率调节积分系数kiPfm2。
可选地,该第四误差值err4大于或等于0.1,该第五误差值err5小于或等于-0.1,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
进一步地,该控制电路12判断快慢环切换标志位是否为1,以在确定该快慢环切换标志位为1时,将第二调节参数ck2设置为第二调节输出参数cko2,并将快慢环切换标志位设置为0。
又进一步地,该控制电路12判断输入误差Ve是否小于第六误差值err6,并在确定该输入误差Ve小于第六误差值err6时,将第二调节参数ck2减去第三设定值value3,以采用比例积分控制算法对第二调节参数ck2减去第三设定值value3的差值和输入电压Vi进行数据处理得到第二调节输出参数cko2,也即将当前计算得到的第二调节参数ck2减去第三设定值value3的差值和输入电压Vi输入至PI控制器中,以利用PI控制器的设定程序对该差值和输入电压Vi处理得到第二调节输出参数cko2。
可选地,该第六误差值err6大于或等于0.12,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
可选地,该第三设定值value3小于或等于-0.18,且具体可以由实际的应用场景进行合理的调整设置,本申请对此不做限定。
其中,该控制电路12在处理得到第二调节输出参数cko2后,进一步根据当前计算得到的输入误差Ve对第二调节输出参数cko2进行限幅,以将该第二调节输出参数cko2限制在预定门限值以内,并利用当前的第二调节输出参数cko2生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
在一实施例中,该第二控制方式具体还包括:控制电路12在确定快慢环切换标志位不为1时,判断输入误差Ve是否小于第六误差值err6,并在确定该输入误差Ve不小于第六误差值err6时,直接采用比例积分控制算法对第二调节参数ck2和输入电压Vi进行数据处理得到第二调节输出参数cko2,也即不执行将第二调节参数ck2减去第三设定值value3的步骤。
在一实施例中,该第二控制方式具体还包括:控制电路12在确定当前计算得到的输入误差Ve不大于第四误差值err4且不小于第五误差值err5时,则将第二调节参数ck2设置为第三脉冲频率调节比例系数kpPfm3和第三脉冲频率调节积分系数kiPfm3,以继续执行判断输入误差Ve是否小于第六误差值err6的步骤及后续步骤。
可理解的是,该控制电路12采用第二控制方式设置的第二调节参数ck2具体包括成对的第一脉冲频率调节比例系数kpPfm1和第一脉冲频率调节积分系数kiPfm1,第二脉冲频率调节比例系数kpPfm2和第二脉冲频率调节积分系数kiPfm2,以及第三脉冲频率调节比例系数kpPfm3和第三脉冲频率调节积分系数kiPfm3,以能够依循上述执行步骤选择其中一对,以在后续步骤中处理得到第二调节输出参数cko2,并利用该第二调节输出参数cko2生成调节控制信号ck,以通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
请参阅图8,图8是本申请调节电路第二实施方式的结构示意图。本实施方式中的调节电路与本申请提供的调节电路第一实施方式的区别在于,该调节电路20具体还包括滤波校正电路23。
可理解的是,由于从电网中获取的各电压、电流信号通常包括各频次的谐振波,以致会对相应信号处理带来干扰,因此在对各电压、电流信号进行采样时,为便于后续进行信号处理,通常还需对相应电压和/或电流信号进行滤波校正和/或信号转换。
具体地,该滤波校正电路23耦接采样电路21和控制电路22,该滤波校正电路23用于接收采样电路21发送的输入电压Vi和输出电压Vo,以对该输入电压Vi和输出电压Vo进行滤波校正后,发送给控制电路22,以使控制电路22利用步进参考电压Vref以及滤波校正后的输入电压Vi和输出电压Vo生成调节控制信号ck,并通过该调节控制信号ck实现对输出电压Vo的调节。
在另一实施例中,该调节电路20具体还可以包括信号转换电路(图未示出),或将该信号转换电路替换该滤波校正电路23,以利用该信号转换电路接收采样电路21,或经滤波校正电路23滤波后发送的输入电压Vi和输出电压Vo,并对该输入电压Vi和输出电压Vo进行信号转换后,比如将模拟信号转换为数字信号,或进行功率放大,或等比例减小后发送给控制电路22,以便于控制电路22后续进行的信号处理。
进一步地,在一实施例中,该调节电路20具体还包括反相电路24,该反相电路24耦接控制电路22和电能转换电路100,该反相电路24用于接收控制电路22发送的调节控制信号ck,以将调节控制信号ck调节为反相调节控制信号ckf后,发送给电能转换电路100,以使电能转换电路100在调节控制信号ck和反相调节控制信号ckf的作用下改变开关状态,以对输出电压Vo进行调节。
可理解的是,在本实施例中,采样电路21和控制电路22分别与采样电路11和控制电路12相同,具体请参阅图7及相关文字内容,在此不再赘述。
本申请还提供了一种电源电路,请参阅图9,图9是本申请电源电路一实施方式的结构示意图。在本实施方式中,该电源电路30包括相耦接的电能转换电路31和调节电路32。
其中,该电能转换电路31耦接外部的供电源101和负载102,而具体应用于需要进行电能转换的电子装置中,比如,电动汽车充电装置或通信电源装置,以用于从该供电源101处获取电源,并对电源进行调节后,提供给用电负载102,以驱动负载102工作。
且该调节电路32即用于对电能转换电路31的开关状态,比如,通过对电能转换电路31中的相应开关管的导通状态进行调节,以对电能转换电路31输出给负载102的输出电压Vo可能出现的电压文波进行抑制、缩小。
需要说明的是,本实施方式所阐述的调节电路32具体是采用上述实施方式中任一项所阐述的电压调节方法对电能转换电路31的输出电压进行调节,具体请参阅图1-6及相关文字内容,在此就不再赘述。
另外,本实施方式所阐述的调节电路32具体为上述实施方式中任一项所阐述的调节电路10或调节电路20,具体请参阅图7和8及相关文字内容,在此就不再赘述。
请继续参阅图10,图10是图9中电源电路中的电能转换电路一实施例的详细结构示意图。
在一实施例中,该电能转换电路31进一步包括依次相耦接的PFC(Power FactorCorrection,功率因数校正)电路311、半桥逆变电路312、LLC(Inducto capacitance,电感、电容)谐振电路313、隔离变压器314(隔离变压器Trfmr)、半桥整流电路315以及输出电路316,且具体包括第一开关管T1、第二开关管T2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电感L1、第一线圈Lm1、第二线圈Lm2、第三线圈Lm3,相应连接方式如图4所示,在此不再赘述。
值得说明的是,该供电源101具体为市网工频电源,而经过PFC电路整流后,输出为直流电源,但会伴随着3%以内的工频纹波;直流电源与后级电路半桥逆变电路连接,以将直流电逆变成方波交流电,并通过LLC谐振电路实现谐振调压后,经过隔离变压器降压至某一合适值,再经过半桥整流电路转换为馒头波,并使馒头波经过输出电路滤波为设定直流电压后,给负载102供电。
另外,PFC电路311的原理和工作方式:PFC电路311通常由一个整流器和一个电容滤波器组成。整流器将交流电源转换为直流电源,并通过电容滤波器将电压平滑化。PFC电路311使用一个控制器来监测电源的电流和电压,并根据需要调整电源的输出功率。控制器通常使用PWM技术来控制电源的输出电压Vo和电流,从而实现功率因数校正。
其中,该调节电路32具体耦接于PFC电路311的输入端、输出电路36的输出端以及半桥逆变电路312中的第一开关管T1和第二开关管T2,以用于采样得到输入电压Vi、输出电压Vo,并利用该输入电压Vi、输出电压Vo及内部设置的步进参考电压Vref生成调节控制信号ck,以将该调节控制信号ck发送给第一开关管T1,并对调节控制信号ck反相调节得到反相调节控制信号ckf,以将反相调节控制信号ckf发送给第二开关管T2,以利用该调节控制信号ck和反相调节控制信号ckf分别触发改变该第一开关管T1和第二开关管T2的导通状态,从而实现对输出电路输出给负载102电路的输出电压Vo进行调节,以有效缩小输出电压Vo纹波,保证供电的稳定、良好。
请参阅图11,图11是本申请电子设备一实施方式的结构示意图。在本实施方式中,该电子设备70包括壳体71及连接于壳体71的信号处理电路72。
可选地,该电子设备70具体可以为调节装置、电动汽车充电装置,或通信电源装置、航空航天或生产制造等其他任意合理的涉及电压调节的电子设备,本申请对此不做限定。
需要说明的是,本实施方式所阐述的信号处理电路72为上述实施方式中任一项所阐述的调节电路10或调节电路20,或电源电路30,具体请参阅图7-10及相关文字内容,在此就不再赘述。
本申请的有益效果是:区别于现有技术,本申请提供的电压调节方法通过采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压,以利用输入电压、输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号,并将调节控制信号发送给电能转换电路,以使电能转换电路在调节控制信号的作用下改变开关状态,以对输出电压进行调节,且该步进参考电压在调节电路使能时,具体是基于预设函数从0逐步增大至目标参考电压,以在电能转换电路的负载功率和/或电源电压产生波动变化时,该电压调节方法能够及时适配得到最佳参数,也即对当前输入电压的纹波存在状态的抑制最有效的调节控制信号对电能转换电路的开关状态进行调节,从而能够有效缩小当前输出电压的纹波,以保证电能转换电路供电的稳定、良好。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请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,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (16)
1.一种电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法包括:
采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压;
利用所述输入电压、所述输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号;其中,所述利用所述输入电压、所述输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤包括:判断当前是否使能;响应于当前不使能,进行初始化设置;响应于当前使能,采用第一控制方式设置第一调节参数;检测当前所述步进参考电压是否不大于目标参考电压减去最小步进电压的差值;响应于所述步进参考电压不大于所述目标参考电压减去所述最小步进电压的差值,将所述步进参考电压加上所述最小步进电压;判断所述步进参考电压加上所述最小步进电压的和是否小于第一设定值;响应于所述步进参考电压加上所述最小步进电压的和小于所述第一设定值,将所述第一调节参数设置为第一脉宽调节比例系数和第一脉宽调节积分系数;响应于所述步进参考电压加上所述最小步进电压的和不小于所述第一设定值,将所述第一调节参数设置为第二脉宽调节比例系数和第二脉宽调节积分系数;设置所述步进参考电压;利用所述输出电压减去所述步进参考电压得到输入误差;对所述输入误差进行限幅;对所述输入误差进行误差零极点补偿;判断当前循环控制状态是否为停止运行模式;响应于所述循环控制状态为所述停止运行模式时,将所述循环控制状态调整为第一控制模式;利用所述第一调节参数生成所述调节控制信号;响应于所述循环控制状态不为所述停止运行模式,判断所述循环控制状态是否为所述第一控制模式;响应于所述循环控制状态为所述第一控制模式,采用比例积分控制算法对所述第一调节参数进行数据处理得到第一调节输出参数;对所述比例积分控制算法进行积分限幅;判断所述第一调节输出参数是否不小于最大调节输出参数;响应于所述第一调节输出参数不小于所述最大调节输出参数时,将所述循环控制状态调整为第二控制模式;将所述第一调节输出参数设置为所述最大调节输出参数;判断缓启成功标志位是否为1;响应于所述缓启成功标志位为1时,利用所述第一调节输出参数生成所述调节控制信号;响应于所述缓启成功标志位不为1,判断所述输入误差是否大于第一误差值;响应于所述输入误差不大于所述第一误差值,利用所述第一调节输出参数生成所述调节控制信号;所述步进参考电压在使能时,基于预设函数从0逐步增大,所述预设函数为等差数列函数,或以当前执行预设循环控制程序的次数为自变量的线性函数或非线性函数;
将所述调节控制信号发送给所述电能转换电路,以使所述电能转换电路在所述调节控制信号的作用下改变开关状态,以对所述输出电压进行调节。
2.根据权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述第一调节输出参数小于所述最大调节输出参数,对所述第一调节输出参数进行限幅;
判断所述缓启成功标志位是否为1;
响应于所述缓启成功标志位为1时,利用所述第一调节输出参数生成所述调节控制信号;
响应于所述缓启成功标志位不为1,判断所述输入误差是否大于第一误差值;
响应于所述输入误差不大于所述第一误差值,利用所述第一调节输出参数生成所述调节控制信号。
3.根据权利要求2所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述输入误差大于所述第一误差值,
将所述循环控制状态调整为所述第二控制模式。
4.根据权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述步进参考电压大于所述目标参考电压减去所述最小步进电压的差值,将所述步进参考电压设置为所述目标参考电压;
将所述第一调节参数设置为第三脉宽调节比例系数和第三脉宽调节积分系数;
判断当前缓启成功计数是否大于设定次数;
响应于所述缓启成功计数大于所述设定次数,将缓启成功标志位设置为1。
5.根据权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述循环控制状态不为所述第一控制模式,判断所述循环控制状态是否为第二控制模式;
响应于所述循环控制状态不为所述第二控制模式,将所述循环控制状态调整为所述停止运行模式;
响应于所述循环控制状态为所述第二控制模式,采用第二控制方式设置第二调节参数;
利用所述第二调节参数生成所述调节控制信号。
6.根据权利要求5所述的电压调节方法,其特征在于,所述采用第二控制方式设置第二调节参数的步骤包括:
判断所述输入误差是否大于第二误差值或小于第三误差值;
响应于所述输入误差大于所述第二误差值或小于所述第三误差值,将所述第二调节参数设置为第一脉冲频率调节比例系数和第一脉冲频率调节积分系数;
判断快慢环切换标志位是否为0;
响应于所述快慢环切换标志位为0,判断所述输入误差是否大于第二误差值;
响应于所述输入误差不大于所述第二误差值,将所述快慢环切换标志位设置为1;
响应于所述输入误差大于所述第二误差值,判断当前的所述第二调节参数是否小于第二设定值;
响应于所述第二调节参数小于所述第二设定值,将所述第二调节参数设置为所述第二设定值,将所述快慢环切换标志位设置为1。
7.根据权利要求6所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述第二调节参数不小于所述第二设定值,将所述快慢环切换标志位设置为1。
8.根据权利要求6所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述输入误差不大于所述第二误差值且不小于所述第三误差值,判断所述输入误差是否大于第四误差值或小于第五误差值;
响应于所述输入误差大于所述第四误差值或小于所述第五误差值,将所述第二调节参数设置为第二脉冲频率调节比例系数和第二脉冲频率调节积分系数;
判断所述快慢环切换标志位是否为1;
响应于所述快慢环切换标志位为1,将所述第二调节参数设置为第二调节输出参数;
将所述快慢环切换标志位设置为0;
判断所述输入误差是否小于第六误差值;
响应于所述输入误差小于第六误差值,将所述第二调节参数减去第三设定值;
采用所述比例积分控制算法对所述第二调节参数减去所述第三设定值的差值和所述输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数;
根据当前所述输入误差对所述第二调节输出参数进行限幅;
所述利用所述第二调节参数生成所述调节控制信号的步骤包括:
利用所述第二调节输出参数生成所述调节控制信号。
9.根据权利要求8所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述快慢环切换标志位不为1时,判断所述输入误差是否小于所述第六误差值;
响应于所述输入误差不小于所述第六误差值,采用所述比例积分控制算法对所述第二调节参数和所述输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
10.根据权利要求8所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述输入误差不大于所述第四误差值且不小于所述第五误差值,将所述第二调节参数设置为第三脉冲频率调节比例系数和第三脉冲频率调节积分系数;
判断所述输入误差是否小于所述第六误差值;
响应于所述输入误差不小于所述第六误差值,采用所述比例积分控制算法对所述第二调节参数和所述输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
11.根据权利要求9或10所述的电压调节方法,其特征在于,所述电压调节方法还包括:
响应于所述输入误差小于第六误差值,将所述第二调节参数减去所述第三设定值;
采用所述比例积分控制算法对所述第二调节参数减去所述第三设定值的差值和所述输入电压进行数据处理得到第二调节输出参数。
12.根据权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,所述采样获取供电源输入给电能转换电路的输入电压和电能转换电路输出给负载的输出电压的步骤之后,所述利用所述输入电压、所述输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤之前,还包括:
对所述输入电压和所述输出电压进行滤波校正;
所述利用所述输入电压、所述输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤包括:
利用所述步进参考电压以及滤波校正后的所述输入电压和所述输出电压生成所述调节控制信号。
13.根据权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,所述利用所述输入电压、所述输出电压以及步进参考电压生成调节控制信号的步骤之后,所述将所述调节控制信号发送给所述电能转换电路,以使所述电能转换电路在所述调节控制信号的作用下改变开关状态,以对所述输出电压进行调节的步骤之前,还包括:
将所述调节控制信号调节为反相调节控制信号;
所述将所述调节控制信号发送给所述电能转换电路,以使所述电能转换电路在所述调节控制信号的作用下改变开关状态,以对所述输出电压进行调节的步骤包括:
将所述调节控制信号和所述反相调节控制信号发送给所述电能转换电路,以使所述电能转换电路在所述调节控制信号和所述反相调节控制信号的作用下改变开关状态,以对所述输出电压进行调节。
14.一种调节电路,其特征在于,所述调节电路用于采用如权利要求1至13任一项所述的电压调节方法对电能转换电路的输出电压进行调节。
15.一种电源电路,其特征在于,所述电源电路包括相耦接的电能转换电路和调节电路;
其中,所述调节电路用于采用如权利要求1至13任一项所述的电压调节方法对所述电能转换电路的输出电压进行调节。
16.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括壳体及连接于所述壳体的信号处理电路;
其中,所述信号处理电路为如权利要求14所述调节电路,或如权利要求15所述电源电路。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0526118D0 (en) * | 2005-12-22 | 2006-02-01 | Cambridge Semiconductor Ltd | Switch Mode Power Supply Controllers |
CN105958820A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-21 | 广东希荻微电子有限公司 | 迟滞式控制器pwm和pfm模式下的控制方法 |
CN105978315A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-28 | 成都芯源系统有限公司 | 供电电源及其控制方法 |
CN107040135A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-11 | 成都芯源系统有限公司 | 一种产生参考电压信号的方法、一种电压调节器的控制电路及其控制方法 |
CN115378248A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-11-22 | 瑞鼎科技股份有限公司 | 用于直流-直流转换器的自动模式切换方法及电路 |
CN115528905A (zh) * | 2022-11-28 | 2022-12-27 | 深圳市洛仑兹技术有限公司 | 脉冲调制信号确定方法、装置、电源设备及存储介质 |
CN115632550A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-20 | 武汉麦格米特电气有限公司 | Apfc变换器控制方法、apfc变换器及工业电源 |
CN115882739A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-31 | 南方电网产业投资集团有限责任公司 | 电源电压调节方法、整流电源、控制电路 |
CN116488434A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-07-25 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 升降压转换器及其控制电路 |
CN116582005A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-08-11 | 西安麦格米特电气有限公司 | 一种电能转换电路、电能转换方法及电能转换设备 |
CN117134608A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-28 | 武汉麦格米特电气有限公司 | Llc谐振变换器电流控制电路及其控制方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0615029D0 (en) * | 2005-12-22 | 2006-09-06 | Cambridge Semiconductor Ltd | Switch mode power supply controllers |
KR20120124528A (ko) * | 2011-05-04 | 2012-11-14 | 삼성전자주식회사 | 전압 컨버터 및 이를 포함하는 전력 관리 장치 |
-
2023
- 2023-11-29 CN CN202311610362.8A patent/CN117318499B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0526118D0 (en) * | 2005-12-22 | 2006-02-01 | Cambridge Semiconductor Ltd | Switch Mode Power Supply Controllers |
CN105958820A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-21 | 广东希荻微电子有限公司 | 迟滞式控制器pwm和pfm模式下的控制方法 |
CN105978315A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-28 | 成都芯源系统有限公司 | 供电电源及其控制方法 |
CN107040135A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-11 | 成都芯源系统有限公司 | 一种产生参考电压信号的方法、一种电压调节器的控制电路及其控制方法 |
CN115378248A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-11-22 | 瑞鼎科技股份有限公司 | 用于直流-直流转换器的自动模式切换方法及电路 |
CN115632550A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-20 | 武汉麦格米特电气有限公司 | Apfc变换器控制方法、apfc变换器及工业电源 |
CN115528905A (zh) * | 2022-11-28 | 2022-12-27 | 深圳市洛仑兹技术有限公司 | 脉冲调制信号确定方法、装置、电源设备及存储介质 |
CN115882739A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-31 | 南方电网产业投资集团有限责任公司 | 电源电压调节方法、整流电源、控制电路 |
CN116488434A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-07-25 | 圣邦微电子(北京)股份有限公司 | 升降压转换器及其控制电路 |
CN116582005A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-08-11 | 西安麦格米特电气有限公司 | 一种电能转换电路、电能转换方法及电能转换设备 |
CN117134608A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-28 | 武汉麦格米特电气有限公司 | Llc谐振变换器电流控制电路及其控制方法 |
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