CN209994271U - 一种改善电源瞬间加载过功率的电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种改善电源瞬间加载过功率的电源，在现有自动量程电源结构基础上，设置了一个计算单元和一个比较单元，当发生电源实时功率达到最大限制功率的情况，通过计算单元得到最大功率下的电压值，利用比较单元对该电压值和用户设定的电压值进行比较，并将两者中的较小值送入误差放大器与电源输出采样值进行误差放大，实现PWM控制，可以触发电压下降，维持额定功率输出，无需额外设计过功率保护，还可以在上电瞬间维持用户所需要的额定功率。本实用新型在现有电源结构基础上改动小，结构简单，成本低，简单实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动量程电源，属于电源技术领域。
背景技术
传统AUTO RANGE（自动量程）电源偶尔会遇到瞬时输出峰值功率为额定输出功率的2-3倍的情况，因此通常都会设计一旦输出功率超过额定功率的情况下进行过功率保护，使整机安全的运行在额定功率的设置范围内。但是这种方法给用户带来不好的产品体验，即容易过功率保护，重新启动。
例如一款输出电压0-100V可调，输出电流0-20A可调，输出额定功率1000W的AUTORANGE电源，当满电压100V输出时，最大输出电流为1000W/100V=10A；当满电流输出20A时，最大输出电压为1000W/20A=50V；而瞬时最大功率为100V*20A=2000W，相对于额定输出功率1000W比例为2:1。当用户电压和电流都设定为最大值时，那么电源开启瞬间带载最大值为100V*20A=2000W。由于该功率2倍于额定输出功率，会造成整机过功率输出同时也容易造成系统瞬间加载过大引起震荡，如果是3倍于额定输出功率的机器甚至会引起输出电压和电流震荡导致负载异常，传统AUTO RANGE电源都会选择过功率保护，采用停机的方法确保整机安全稳定工作。
发明内容
针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种能够改善电源瞬间加载产生震荡的电源设备。具体技术方案如下：
一种改善电源瞬间加载过功率的电源，包括误差放大器、输出电压采样电路、PWM产生电路和功率电路，所述输出电压采样电路的输入端连接功率电路的输出端，输出端连接误差放大器的一个输入端；所述误差放大器的输出端连接PWM产生电路的一个输入端；所述PWM产生电路的输出端连接功率电路的控制信号输入端；其特征在于还包括一比较单元和一计算单元，所述计算单元计算电压值Vc=P/Is，其中，P为本机设置的电源阈值功率， Is为实时采样的电源输出电流；所述比较单元的一个输入端输入所述电压值Vc，另一个输入端输入用户为本机设定的电压VREF；所述比较单元的输出端连接误差放大器的另一个输入端，将Vc和VREF中的较小值送入误差放大器，与电源输出电压采样值进行误差放大，实现PWM闭环控制。
本实用新型在现有自动量程电源结构基础上，设置了一个计算单元和一个比较单元，当发生电源实时功率达到最大限制功率的情况，通过计算单元得到最大功率下的电压值，利用比较单元对该电压值和用户设定的电压值进行比较，并将两者中的较小值送入误差放大器与电源输出采样值进行误差放大，实现PWM控制，可以触发电压下降，维持额定功率输出，无需额外设计过功率保护，还可以在上电瞬间维持用户所需要的额定功率。本实用新型在现有电源结构基础上改动小，结构简单，易于实现，成本低，经济实用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方法做进一步的详细说明：
如图1，AUTO RANGE电源包括误差放大器、输出电压采样电路、PWM产生电路和功率电路。功率电路输入电压Vin，输出电压Vo到负载，输出电压采样电路的输入端连接功率电路的输出端，输出端连接误差放大器的反向端，将Vo送到误差放大器，误差放大器的输出端连接PWM产生电路的一个输入端，PWM产生电路的另一个输入端输入载波，PWM产生电路的输出端连接功率电路的控制信号输入端。系统设置一比较单元和一计算单元，计算单元计算电压值Vc=P/Is，其中，P为本机设置的电源阈值功率， Is为实时采样的电源输出电流，比较单元的一个输入端输入电压值Vc，另一个输入端输入用户为本机设定的电压VREF。比较单元的输出端连接误差放大器的另一个输入端，将Vc和VREF中的较小值送入误差放大器，与电源输出电压采样值进行误差放大，实现PWM闭环控制。比较单元利用比较器即可实现，计算单元可以直接用电源系统的处理单元实现，其他电路模块都属于现有技术。
如图所示，在正常工作时，参考电压VREF输入误差放大器的正向端，误差放大器输出Ve到PWM产生电路，与输入PWM产生电路的载波比较产生控制功率电路的控制信号，控制功率级的输出。当检测到功率超出额定功率一定程度时，将设定的阈值功率与实时采样电流Is的计算电压Vc与参考电压VREF比较，取小的值送入误差放大器的正向端。若Vc电压小于VREF，将Vc电压作当前为电压参考值送入环路中，那么输出电压将按照此电压进行输出，同时可以稳定的维持额定功率输出，确保系统安全稳定运行，直到用户重新设置新的电压和电流设定。
Claims (2)
1.一种改善电源瞬间加载过功率的电源，包括误差放大器、输出电压采样电路、PWM产生电路和功率电路，所述输出电压采样电路的输入端连接功率电路的输出端，输出端连接误差放大器的一个输入端；所述误差放大器的输出端连接PWM产生电路的一个输入端；所述PWM产生电路的输出端连接功率电路的控制信号输入端；其特征在于还包括一比较单元和一计算单元，所述计算单元计算电压值Vc=P/Is，其中，P为本机设置的电源阈值功率， Is为实时采样的电源输出电流；所述比较单元的一个输入端输入所述电压值Vc，另一个输入端输入用户为本机设定的电压VREF；所述比较单元的输出端连接误差放大器的另一个输入端，将Vc和VREF中的较小值送入误差放大器，与电源输出电压采样值进行误差放大，实现PWM闭环控制。
2.如权利要求1所述的电源，其特征在于：Vc和VREF中的较小值送入误差放大器的正向端，电源输出电压采样值送入误差放大器的反向端。
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|---|---|---|---|---|
| CN110380600A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-25 | 博士德科技(江苏)有限公司 | 一种改善电源瞬间加载过功率的方法及电源 |
| CN112286272A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 深圳市科华恒盛科技有限公司 | 输出电信号的动态限制方法及装置 |
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