一种数字控制电源及其实现方法与流程

本发明实施例涉及数字电源技术领域，尤其涉及一种数字控制电源及其实现方法。

背景技术：

随着科学技术的不断更新和发展，雷达应用范围越发广泛，对雷达相关技术的要求也越发提高。其中，相控阵雷达的发展使得大电流，高功率密度，高可靠性的阵面电源需求量越来越大。随着对雷达威力的要求不断提升，t/r阵列单元的数量不断增加，阵面面积也不断增大，雷达阵面对电源的要求也逐步提升，大脉宽、高功率、小体积和轻重量的要求使功率密度较低的传统砖式电源模块难以满足新一代雷达的需求。

在现有技术中，电源主要通过获取到的相关参数实现微调，从而实现稳压控制。

然而，在发明人实现本发明的过程中，发现至少存在以下问题：

1、工作频率不固定；

2、电源效率低，可靠性低；

3、体积大，成本高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种数字控制电源及其实现方法。

根据本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供了一种数字控制电源，所述电源包括：启动模块、数字控制模块、保护模块、功率模块，其中，

所述启动模块用于：分别为所述数字控制模块和所述保护模块提供第一电压；

所述数字控制模块用于：接收到所述启动模块发送的第一电压后，根据预先设置的规则为所述功率模块提供驱动信号；

所述功率模块用于：根据所述驱动信号和接收到的第二电压输出数据信息至所述数字控制模块，所述数据信息包括：电压信息和电流信息；

所述数字控制模块还用于：将接收的所述数据信息发送至所述保护模块；

所述保护模块用于：根据所述数据信息确定数据异常信息，并将所述数据异常信息发送至所述数字控制模块；

所述数字控制模块还用于：根据所述数据异常信息断开所述驱动信号。

通过本实施例提供的：数字控制模块为功率模块提供驱动信号，并获取功率模块输出的数据信息，并将数据信息发送至保护模块，保护模块根据数据信息确定数据异常信息，并将数据异常信息发送至数字控制模块，以便数字控制模块断开驱动信号的技术方案，一方面，避免了现有技术中电源工作频率不固定的技术的弊端；另一方面，实现了可靠性高的电源的技术效果；再一方面，实现了体积小，低成本的电源的技术效果。

进一步地，所述启动模块包括：topswitch电路，其中，

所述topswitch电路具体用于：对接收到的第二电压进行降压处理，以便得到所述第一电压。

通过本实施例提供的：通过topswitch电路对接收到的第二电压进行降压，从而得到数字控制模块和保护模块所需要的工作电压，即，第一电压的技术方案，实现了快速对第二电压进行降压，精准的得到第一电压的技术效果。

进一步地，所述数字控制模块具体用于：将接收到的通讯信息与预先设置的通讯规则进行比较，若所述通讯信息与所述通讯规则相匹配，则根据所述通讯信息得到所述驱动信号，以便为所述功率模块提供所述驱动信号。

通过本实施例提供的：数字控制模块对接收到的不同的通讯信息进行确定，是否为功率模块提供驱动信号，只根据符合要求的通讯信息确定驱动信号的技术方案，以进一步确保了电压的可靠性和稳定性。

进一步地，所述功率模块包括多个功率单元，其中，

所述功率模块为由多个所述功率单元组成的原边串联副边并联结构。

通过本实施例提供的：通过选择多个功率单元组成的原边串联副边并联结构的功率模块的技术方案，实现了降低开关管的耐压，有效减少开关管的体积的技术效果。

进一步地，每个所述功率单元用于：在接收到所述驱动信号后，将所述第二电压转换为第三电压，以便为外接负载提供工作电压；

其中，每个所述功率单元均包括llc谐振拓扑主电路。

根据本发明实施例的另一个方面，本发明实施例提供了一种数字控制电源的实现方法，所述方法包括：

所述数字控制模块接收到所述启动模块发送的第一电压后，根据预先设置的规则为所述功率模块提供驱动信号；

所述功率模块根据接收到的第二电压和所述驱动信号确定数据信息，所述数据信息包括：电压信息和电流信息，并将所述数据信息发送至所述数字控制模块；

所述数字控制模块将接收到的所述数据信息发送至所述保护模块；

所述保护模块在接收到所述启动模块发送的第一电压后，根据所述数据信息确定数据异常信息，并将所述数据异常信息发送至所述数字控制模块；

所述数字控制模块根据所述数据异常信息断开所述驱动信号。

进一步地，在所述数字控制模块接收到所述启动模块发送的第一电压后，根据预先设置的规则为所述功率模块提供驱动信号之前，所述方法还包括：

所述启动模块中的topswitch电路对接收到的第二电压进行降压处理，得到所述第一电压。

进一步地，所述根据预先设置的规则为所述功率模块提供驱动信号，具体包括：

将接收到的通讯信息与预先设置的通讯规则进行比较，得到比较结果；

若所述结果表明，所述通讯信息与所述通讯规则相匹配，则根据所述通讯信息得到所述驱动信号，以便为所述功率模块提供所述驱动信号。

进一步地，所述功率模块包括多个功率单元，其中，

所述功率模块为由多个所述功率单元组成的原边串联副边并联结构。

进一步地，每个所述功率单元在接收到所述驱动信号后，将所述第二电压转换为第三电压，以便为外接负载提供工作电压；

其中，每个所述功率单元均包括llc谐振拓扑主电路。。

本发明实施例的有益效果在于，由于采用了数字控制模块为功率模块提供驱动信号，并获取功率模块输出的数据信息，并将数据信息发送至保护模块，保护模块根据数据信息确定数据异常信息，并将数据异常信息发送至数字控制模块，以便数字控制模块断开驱动信号的技术方案，避免了现有技术中电源工作频率不固定的技术问题，实现了可靠性高的电源的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种数字控制电源的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种数字控制电源的实现方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明实施例提供了一种数字控制电源及其实现方法。

根据本发明实施例的一个方面，本发明实施例提供了一种数字控制电源。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种数字控制电源的结构示意图。

如图1所示，该电源包括：启动模块、数字控制模块、保护模块、功率模块，其中，

启动模块用于：分别为数字控制模块和保护模块提供第一电压；

数字控制模块用于：接收到启动模块发送的第一电压后，根据预先设置的规则为功率模块提供驱动信号；

功率模块用于：根据驱动信号和接收到的第二电压输出数据信息至数字控制模块，数据信息包括：电压信息和电流信息；

数字控制模块还用于：将接收的数据信息发送至保护模块；

保护模块用于：根据数据信息确定数据异常信息，并将数据异常信息发送至数字控制模块；

数字控制模块还用于：根据数据异常信息断开驱动信号。

在本实施例中，启动模块对为数字控制模块和保护模块提供工作电压，具体地，电压为12v。数字控制模块为功率模块提供驱动电压，功率模块只有在驱动电压和第二电压的作用下才会输出数据信息。数字控制模块将数据信息发送至保护模块，以便保护模块进行相应的计算，确定数据信息是否异常，如果异常，则将数据异常信息发送至数字控制模块，数字控制模块在接收到数据异常信息后，直接断开驱动信号，以使功率模块停止工作。从而实现电源的固定频率的技术效果。且，由于采用定频工作方式，可实现全负载范围内软开关，电源效率高。

可以理解的是，功率模块还用于为外接负载提供工作电压。

通过本实施例提供的：数字控制模块为功率模块提供驱动信号，并获取功率模块输出的数据信息，并将数据信息发送至保护模块，保护模块根据数据信息确定数据异常信息，并将数据异常信息发送至数字控制模块，以便数字控制模块断开驱动信号的技术方案，一方面，避免了现有技术中电源工作频率不固定的技术的弊端；另一方面，实现了效率高、可靠性高的电源的技术效果；再一方面，实现了体积小，低成本的电源的技术效果。

在一种可能实现的技术方案中，启动模块包括：topswitch电路，其中，

topswitch电路具体用于：对接收到的第二电压进行降压处理，以便得到第一电压。

在本实施例中，例如，第二电压为500v的高电压，通过启动模块中的topswitch电路，可将500v的高电压降为12v的低电压，从而确保为数字控制模块和保护模块提供工作电压。

且，通过topswitch电路对第二电压进行降压，实现了快速高效且精准的得到第一电压的技术效果。

通过本实施例提供的：通过topswitch电路对接收到的第二电压进行降压，从而得到数字控制模块和保护模块所需要的工作电压，即，第一电压的技术方案，实现了快速对第二电压进行降压，精准的得到第一电压的技术效果。

在一种可能实现的技术方案中，数字控制模块具体用于：

将接收到的通讯信息与预先设置的通讯规则进行比较，若通讯信息与通讯规则相匹配，则根据通讯信息得到驱动信号，以便为功率模块提供驱动信号。

在本实施例中，只有在数字控制模块接收到的通讯信息符合要求时，才会根据通讯信息确定驱动信号，以便将驱动信号发送给功率模块。

具体地，通讯规则是指：通过预先设置的通讯协议对接收到的通讯信息进行判断，如果通讯信息符合通讯协议，则根据通讯信息得到驱动信号；如果通讯信息不符合通讯协议，则拒绝接收该通讯信息。从而确保电源的可靠性和精准性。

通过本实施例提供的：数字控制模块对接收到的不同的通讯信息进行确定，是否为功率模块提供驱动信号，只根据符合要求的通讯信息确定驱动信号的技术方案，以进一步确保了电压的可靠性和稳定性。

在一种可能实现的技术方案中，功率模块包括多个功率单元，其中，

功率模块为由多个功率单元组成的原边串联副边并联结构。

通过本实施例提供的：通过选择多个功率单元组成的原边串联副边并联结构的功率模块的技术方案，实现了降低开关管的耐压，有效减少开关管的体积的技术效果。

在一种可能实现的技术方案中，每个功率单元用于：在接收到驱动信号后，将第二电压转换为第三电压，以便为外接负载提供工作电压；

其中，每个功率单元均包括llc谐振拓扑主电路。

在本实施例中，功率单元将464v的第二电压转换成29v的第三电压。此时，电压转换的比例为16:1，具体地需求可以通过改变功率单元中线圈的匝数进行调整。

其中，外接负载可能是电阻，也可能是设备。

根据本发明实施例的另一个方面，本发明实施例提供了一种数字控制电源的实现方法。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种数字控制电源的实现方法的方法示意图。

如图1所示，该方法包括：

步骤s100：数字控制模块接收到启动模块发送的第一电压后，根据预先设置的规则为功率模块提供驱动信号；

步骤s200：功率模块根据接收到的第二电压和驱动信号确定数据信息，数据信息包括：电压信息和电流信息，并将数据信息发送至数字控制模块；

步骤s300：数字控制模块将接收到的数据信息发送至保护模块；

步骤s400：保护模块在接收到启动模块发送的第一电压后，根据数据信息确定数据异常信息，并将数据异常信息发送至数字控制模块；

步骤s500：数字控制模块根据数据异常信息断开驱动信号。

在一种可能实现的技术方案中，在数字控制模块接收到启动模块发送的第一电压后，根据预先设置的规则为功率模块提供驱动信号之前，该方法还包括：

启动模块中的topswitch电路对接收到的第二电压进行降压处理，得到第一电压。

在一种可能实现的技术方案中，根据预先设置的规则为功率模块提供驱动信号，具体包括：

将接收到的通讯信息与预先设置的通讯规则进行比较，得到比较结果；

若结果表明，通讯信息与通讯规则相匹配，则根据通讯信息得到驱动信号，以便为功率模块提供驱动信号。

在一种可能实现的技术方案中，功率模块包括多个功率单元，其中，

功率模块为由多个功率单元组成的原边串联副边并联结构。

在一种可能实现的技术方案中，该方法还包括：

每个功率单元在接收到驱动信号后，将第二电压转换为第三电压，以便为外接负载提供工作电压；

其中，每个功率单元均包括llc谐振拓扑主电路。

本发明实施例通过数字控制模块为功率模块提供驱动信号，并获取功率模块输出的数据信息，并将数据信息发送至保护模块，保护模块根据数据信息确定数据异常信息，并将数据异常信息发送至数字控制模块，以便数字控制模块断开驱动信号的技术方案，避免了现有技术中电源工作频率不固定的技术问题，实现了可靠性高的电源，且体积小，低成本的技术效果。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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，或者该技术方案的全部或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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

还应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。