开关电源以及控制开关电源的方法和装置的制造方法

文档序号:9262998阅读:590来源:国知局
开关电源以及控制开关电源的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到开关电源领域,特别是涉及到一种开关电源以及控制开关电源的方法和装置。
【背景技术】
[0002]开关电源(英文-Switching Mode Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。
[0003]开关电源由于体积小、重量轻、效率高等优点,已经作为各种电子产品供电的部件,得到了非常广泛的应用。对于绝大部分产品中,开关电源的输出特性是固定的,为负载提供固定电压、电流和功率的电源。在一些特定的应用场合,比如LED照明产品中,LED的驱动电流、驱动电压需要根据实际的LED功率、LED发光管驱动电流、串/并联连接方式等不同规格设定电源的输出电流、电压以及功率,这就导致LED驱动电源种类繁多,选型复杂,为批量生产带来了一定的困难。对于有调光要求的LED照明产品,还需要实时调整其电源的输出电压、电流,对于传统的固定输出电流、电压以及功率的开关电源无法满足这些应用需求。

【发明内容】

[0004]本发明的主要目的为提供一种可以通过改变控制参数,控制开关电源输出指定电压、电流等的开关电源以及控制开关电源的方法和装置。
[0005]为了实现上述发明目的,本发明提出一种控制开关电源的方法,包括:
通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数,或者在处理器内加载预设的控制参数,所述控制参数包括指定电流和/或指定电压;以及,通过输出采样电路采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压;
计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流,得到电流反馈控制量;和/或,计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压,得到电压反馈控制量;并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路;
所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态,驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。
[0006]进一步地,所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态,驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电的步骤,具体包括:
所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态,驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路输出输出电流和输出电压;当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒流状态;或者,当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒压状态。
[0007]进一步地,所述当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒流状态的步骤之后,包括:
当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时,开关电源转换为恒压源状态。
[0008]进一步地,所述当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒压状态的步骤之后,包括:
当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时,开关电源转换为恒流源状态。
[0009]本发明还提供一种控制开关电源的装置,包括:
参数控制及采样单元,用于通过处理器获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数,或者在处理器内加载预设的控制参数,所述控制参数包括指定电流和/或指定电压;以及,通过输出采样电路采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压;
计算单元,用于计算通过电流反馈环路接收所述指定电流和输出电流,得到电流反馈控制量;以及,计算通过电压反馈环路接收所述指定电压和输出电压,得到电压反馈控制量;并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路;
控制单元,用于所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身工作状态,驱动开关变换/整流滤波电路通过输出采样电路给负载供电。
[0010]进一步地,所述控制单元,包括:
控制模块,用于所述开关电源控制电路根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制其工作状态,驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路输出输出电流和输出电压;
选择模块,用于当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒流状态;或者,当输出电压与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒压状态。
[0011]进一步地,所述控制开关电源的装置还包括第一转换单元,用于当所述输出电压升高至与所述指定电压达到所述电压反馈环路的预设的对应关系时,开关电源转换为恒压源状态。
[0012]进一步地,所述控制开关电源的装置还包括第二转换单元,用于当所述输出电流升高至与所述指定电流达到所述电流反馈环路的预设的对应关系时,开关电源转换为恒流源状态。
[0013]本发明还包括一种开关电源,包括输出采样电路、开关变换/整流滤波电路、开关电源控制电路、电压反馈环路、电流反馈环路和处理器;
所述处理器接收根据输出要求设定的控制参数,或者在处理器内加载预设的控制参数,并根据所述控制参数输出对应的指定电压至电压反馈环路,输出对应的指定电流至电流反馈环路;
所述电压反馈环路接收输出采样电路采集到的输出电压和处理器输出的指定电压后,输出对应的电压反馈控制量给所述开关电源控制电路;所述电流反馈环路接收输出采样电路采集到的输出电流和处理器输出的指定电流后,输出电流反馈控制量给所述开关电源控制电路;
所述开关电源控制电路根据接收的电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量,控制本身的工作状态,驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路给负载供电。
[0014]进一步地,所述处理器连接外部数据接口,该外部数据接口接收包括遥控器、RS485总线、RS232总线、I2C总线、SPI总线或电力载波通信的控制命令。
[0015]本发明的开关电源以及控制开关电源的方法和装置,通过处理器获取根据输出要求设定的控制参数,或者在处理器内加载预设的控制参数,然后输出对应控制参数的指定电压和指定电流到电压反馈环路和电流反馈环路,从而调整开关电源的工作状态。大大简化了开关电源的硬件设计,使在一定范围内不同输出要求的电源硬件设计归一化,相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出,大大降低了规格近似的开关电源的批量生产成本,简化产品的配置,还可以实现对电源的实时智能控制,将大大简化智能照明、智能家居类的产品设计,有效的加速智能照明、智能家居类的产品开发并降低智能照明、智能家居类的产品的成本。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一实施例的控制开关电源的方法的流程图;
图2为本发明一实施例的开关电源输出控制的流程图;
图3为本发明另一实施例的控制开关电源的方法的流程图;
图4为本发明一实施例的控制开关电源的装置的结构框图;
图5为本发明一实施例的控制单元的结构框图;
图6为本发明另一实施例的控制开关电源的装置的结构框图;
图7为本发明一实施例的开关电源的原理结构示意图;
图8为本发明一实施例的电压反馈环路的具体电路图;
图9为本发明一实施例的电流反馈环路的具体电路图;
图10为本发明一实施例的开关电源的具体电路图。
[0017]本发明目的的实现、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】
[0018]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。
[0019]参照图1和图7,本发明实施例提供一种控制开关电源的方法,包括步骤:
51、通过处理器800获取根据输出要求设定的控制开关电源的控制参数,或者在处理器内加载预设的控制参数,所述控制参数包括指定电流和/或指定电压;以及,通过输出采样电路300采集开关电源对应的输出电流和/或输出电压;
52、计算通过电流反馈环路700接收所述指定电流和输出电流,得到电流反馈控制量;和/或,计算通过电压反馈环路600接收所述指定电压和输出电压,得到电压反馈控制量;并将所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量输送给开关电源控制电路500 ; S3、所述开关电源控制电路500根据所述电流反馈控制量和电压反馈控制量中的较大控制量控制本身的工作状态,驱动开关变换/整流滤波电路400通过输出采样电路300给负载供电。
[0020]如上述步骤SI所述,上述处理器800可以接受外部的控制参数,从而控制指定电流和指定电压输出给对应的电流反馈环路700和电压反馈环路600,因此,对应不同的负载控制,可以输入不同的对应控制参数,即通过软件参数的改变,控制开关电源的输出,大大简化了开关电源的硬件设计,使在一定范围内不同输出要求的开关电源硬件设计归一化,相同的硬件电路只需要加载不同的控制参数即可实现不同的电压、电流、功率的输出,大大降低开关电源批量生产的成本,简化产品的配置,还可以实现对电源的实时智能控制,将大大简化智能照明、智能家居类的
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