一种节能控制电路、节能控制方法及开关电源的制作方法_3

文档序号:9219352阅读:来源:国知局
输入的时钟脉冲时置位并输出驱动脉冲,驱动功率管233导通,使回路中电流脉冲幅度增大;当电流脉冲幅度达到预设触发电平时,触发比较器231状态翻转,以及触发锁存器232复位,驱动功率管233截止。
[0072]在本发明实施例中,电流控制芯片23内部电路可以为如图1E所示的电路图,当锁存器232驱动功率管233导通时,整个电路内的电流将不断增大,当电流达到预设触发电平时,比较器231状态翻转,锁存器232复位,功率管233截止。电流控制芯片23通过该内部电路来控制输出,以对开关电源进行节能控制。
[0073]时钟驱动器4输出恒频时钟脉冲给锁存器232,锁存器232接收到该时钟脉冲时置位,并输出驱动脉冲驱动功率管233导通。功率管233导通后,电源回路中的电流脉冲幅度逐步增大,当电流脉冲幅度达到预设触发电平时,电流脉冲触发比较器231的状态翻转,以及触发锁存器232复位。锁存器232复位后,其对功率管233的驱动撤除,功率管233截止。电流控制芯片23就是这样逐个地检测和调节电流脉冲,达到控制输出的目的。
[0074]上述比较器231,还用于接收电流采样器I传输的输出电流,比较输出电流与预设满载电流,若输出电流与预设满载电流相同,则确定此时开关电源处于满载情况,不需要对工作的负载稳压电路的数量进行调整。若输出电流与预设满载电流不相同,则通过锁存器232和功率管233将输出电流输入给节能控制器2,以使节能控制器2根据输出电流对开关电源的负载稳压电路进行控制。
[0075]如图1F所示,节能控制电路还包括延时轮休模块5,分别与开关电源的负载稳压电路及节能控制器2连接;
[0076]延时轮休模块5,用于记录已开启的负载稳压电路的开启时间,当开启时间达到预设时间段时,触发节能控制器2从未开启的负载稳压电路中开启负载稳压电路,以及触发节能控制器2关闭开启时间达到预设时间段的负载稳压电路。
[0077]例如,假设开关电源共有8路负载稳压电路,当前开启的负载稳压电路的数量为2个,预设时间段为lh。延时轮休模块5记录当前开启的这2个负载稳压电路的开启时间,当这2个负载稳压电路的开启时间达到Ih时,从开关电源未开启的6路负载稳压电路中随机开启2路负载稳压电路,并开始记录刚开启的这2路负载稳压电路的开启时间,然后将开启时间已经达到Ih的2路负载稳压电路休眠。
[0078]在本发明实施例中,还可以通过软件设置负载稳压电路的休眠时间和休眠次序,使各负载稳压电路轮换休眠,维持各负载稳压电路的工作时长平均,提高各负载稳压电路的使用寿命。
[0079]在通过延时轮休模块5实现负载稳压电路的轮休控制时,还需要采取一定的安全措施,以保证特殊情况下开关电源工作的可靠性。如应至少保证预设数量的负载稳压电路工作,该预设数量可以为2或3等,当开关电源出现负载稳压电路故障、节能控制器2失效、市电异常或电池均充等特殊情况时,节能控制电路应自动关闭延时轮休模块5的功能。当异常情况消失且开关电源处于浮充状态时,再启动延时轮休模块5的轮休功能,从而保证开关电源的安全稳定运行。
[0080]如图1G所示,节能控制电路还包括故障监控模块6,分别与电流采样器1、节能控制器2、脉冲宽度调制器3和延时轮休模块5连接;
[0081]故障监控模块6,用于对电流采样器1、节能控制器2和脉冲宽度调制器3进行实时监控,当监控到器件故障时,触发延时轮休模块5停止轮休控制,以及触发节能控制器2开启开关电源的所有负载稳压电路;当故障监控模块6监控到故障解除时,触发延时轮休模块5开始轮休控制。
[0082]上述故障监控模块6发现电流采样器1、节能控制器2或脉冲宽度调制器3出现故障时,都要立即触发延时轮休模块5结束轮休控制,触发节能控制器2开启开关电源的所有负载稳压电路,使开关电源恢复浮充状态。而当发现故障解除,则触发延时轮休模块5重新进入轮休控制。在故障解除重新进行轮休控制之前,为了确保节能控制电路的稳定性,故障监控模块6可以先等待一段时间,没有再次发现故障时,再触发延时轮休模块5重新进入轮休控制。
[0083]当故障监控模块6监控到延时轮休模块5出现故障时,故障监控模块6可以直接触发节能控制器2开启开关电源的所有负载稳压电路,使开关电源恢复浮充状态。当监控到延时轮休模块5故障解除时,再触发延时轮休模块5重新进入轮休控制。另外,故障监控模块6还可以对时钟驱动器4进行监控。
[0084]在本发明实施例中,由于负载稳压电路总处于一段时间工作和一段时间休息的状态,可以延长负载稳压电路的使用寿命。而且通过延时轮休控制实现各负载稳压电路的工作和休息时间平均,这样可以实现负载稳压电路的同步老化,从而延长整个开关电源的使用寿命。
[0085]在本发明实施例中,通过电流采样器实时采集负载稳压电路的输出电流,并将输出电流输入给节能控制器;节能控制器根据预设满载电流和输出电流,通过脉冲宽度调制器和开关管,控制开关电源的负载稳压电路的开启或休眠。由于根据负载稳压电路的输出电流来控制负载稳压电路的开启或休眠,实现了根据开关电源的负载情况来控制负载稳压电路的开闭,提高了开关电源的工作效率,降低了带载损耗和空载损耗,减少了电能的浪费。
[0086]实施例2
[0087]参见图2,本发明实施例提供了一种节能控制方法,该方法的执行主体可以为上述节能控制电路中包括的节能控制器。该方法具体包括以下步骤:
[0088]步骤201:接收电流采样器输入的输出电流,根据预设满载电流和输出电流,计算开关电源的当如负载率;
[0089]上述预设满载电流为预先设置的开关电源满载时的电流,预设满载电流可以为开关电源的额定电流。在本发明实施例中,可以计算输出电流与预设满载电流之间的比值,将计算的比值确定为开关电源的当前负载率。
[0090]步骤202:根据预设负载率条件和当前负载率,确定负载稳压电路的开启数量;
[0091]上述预设负载率条件可以为预设的负载率区间,如预设负载率条件可以为负载率区间[40%,80%]。当开关电源的负载率满足预设负载率条件时,表明开关电源的工作效率很高,带载损耗和空载损耗在可接受范围内。
[0092]上述确定负载稳压电路的开启数量的过程如下:
[0093]判断当前负载率是否满足预设负载率条件,若满足,则确定开关电源的工作效率很高,不再进行后续控制操作。若不满足,则确定开关电源的工作效率低,需要调整开启的负载稳压电路的数量来提高工作效率,根据当前负载率确定负载稳压电路的开启数量,使得该开启数量对应的负载率满足预设负载率条件。
[0094]步骤203:根据开启数量,控制开关电源开启该开启数量的负载稳压电路。
[0095]根据该开启数量控制开关电源只开启该开启数量个负载稳压电路,将其它的负载稳压电路休眠。这样减少了工作的负载稳压电路的数量,使工作的负载稳压电路的数量与实际负载需求相适应,提高了开关电源的负载率和工作效率。
[0096]在本发明实施例中,还记录开启的负载稳压电路的开启时间,当开启时间达到预设时间段时,控制开关电源从未开启的负载稳压电路中开启该开启数量的负载稳压电路,以及控制开关电源关闭开启时间达到预设时间段的负载稳压电路。
[0097]另外,还对节能电路的其它电路及器件进行故障监控,当监控到其它电路及器件出现故障时,控制开关电源开启所有负载稳压电路,使开关电源进入浮充状态。当监控到故障恢复时,再按照本发明实施例提供的方法来对开关电源进行节能控制。
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