开关电源以及控制开关电源的方法和装置的制造方法_3

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开关电源的生产效率。
[0035]如上述计算单元20,上述电压反馈环路600为一个闭环放大器,电压反馈环路600的工作原理是比较指定电压与输出电压的值,并输出电压反馈控制量给开关电源控制电路500,使开关电源输出电压改变,从而使输出电压的值与指定电压的值达到预期的对应关系。例如电压反馈环路600设计的指定电压与输出电压为1:10的关系,则当指定电压为IV时,输出电压应该为10V,电压反馈环路600才进入锁定状态,如果输出电压不满足1V的条件,该环路输出的电压反馈控制量将作用在开关电源控制电路500上使其调整开关电源电压的输出,进而使输出电压稳定在10V。通过电压反馈环路600,可以实现输出电压根据处理器800的指定电压变化的对应关系,从而实现电源的输出电压通过处理器800控制。同理,通过电流反馈环路700,可以实现输出电流根据处理器800的指定电流变化的对应关系,从而实现电源的输出电流通过处理器800控制。
[0036]如上述控制单元30,即开关电源控制电路500根据电压反馈控制量和电流反馈控制量中的较大控制量,控制开关电源控制电路500的工作状态等,从而驱动开关变换/整流滤波电路400通过输出采样电路300给负载供电。开关电源控制电路500的工作状态可以根据不同的电路进行相应的控制,如使用PWM电路控制的,则需要调整PWM电路输出的占空比等。
[0037]参照图5,本实施例中,上述控制单元30,包括:
控制模块31,用于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其工作状态,驱动开关变换/整流电路通过输出采样电路300输出输出电流和输出电压;
选择模块32,当输出电流与所述指定电流达到所述电流反馈环路700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600的预设的对应关系时,所述开关电源处于恒压状态。
[0038]如上述控制模块31和选择模块32,由于负载使用情况不同,所以开关电源输出的输出电流和输出电压可能会发生改变,所以通常开关电源的输出电流和输出电压不会同时符合指定值,从而电流反馈环路700或电压反馈环路600 —般只会有一个出现锁定状态,哪一个处于锁定状态,则处于哪一种恒定状态即可。比如电流反馈环路700处于锁定状态,则开关电源处于恒流源状态;或者,电压反馈环路600处于锁定状态,则开关电源处于恒压源状态。
[0039]参照图6,本实施例中,上述控制开关电源的装置还包括:
第一转换单元40,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600的预设的对应关系时,开关电源转换为恒压源状态。
[0040]如上述第一转换单元40,当开关电源处于恒流状态时,说明电压反馈环路600处于失锁状态,而电流反馈环路700处于锁定状态,因为负载会根据使用情况使输出电压发生变化,当输出电压升高到预设的值时,即输出电压使电压反馈环路600处于锁定状态时,开关电源自动转换为恒压源状态,提高本发明开关电源的适应性和可约束性。
[0041]本实施例中,上述控制开关电源的装置还包括:
第二转换单元50,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700的预设的对应关系时,开关电源转换为恒流源状态。
[0042]如上述第二转换单元50,当开关电源处于恒压状态时,说明电流反馈环路700处于失锁状态,而电压反馈环路600处于锁定状态,因为负载会根据使用情况使输出电流发生变化,当输出电流升高到预设的值时,即输出电流使电流反馈环路700处于锁定状态时,开关电源自动转换为恒流源状态,提高本发明开关电源的适应性和可约束性。
[0043]在实际电路中,上述第一转换单元40和第二转换单元50可以为同一个转换电路,其功能就是取电流反馈控制量和电压反馈控制量二者中较大的控制量。
[0044]本实施例中,上述控制开关电源的装置还包括:
显示单元,用于通过处理器800接收所述输出电流和输出电压,并将输出电流和输出电压数字化,然后通过显示装置900显示所述输出电流和输出电压数字化的数值。
[0045]如上述显示单元,上述输出采样电路300采集到的输出电流和输出电压即为开关电源控制电源输出的电流和电压,如果需要实时了解输出电压和输出电流,那么可以通过处理器800接收输出电流和输出电压,然后,将模拟信号的输出电流和输出电压进行模数转换,即数值化处理,最后将输出电压和输出电流的具体数值通过显示装置900显示出来,使使用者实时了解电源通过开关电源输出的电量情况。
[0046]在另一实施例中,也可以由处理器通过外部数据接口 801将输出电流和输出电压的具体数值进行上传处理,使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。
[0047]本实施例的控制开关电源的装置,通过处理器800获取根据输出要求设定的控制参数,或者在处理器800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600和电流反馈环路700,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。
[0048]参照图7,本发明实施例中,还提供一种开关电源,包括电源输入端100、电源输出端200、输出采样电路300、开关变换/整流滤波电路400、开关电源控制电路500、电压反馈环路600、电流反馈环路700和处理器800 ;
所述电源输入端100连接所述开关变换/整流滤波电路400,开关变换/整流滤波电路400连接所述输出采样电路300,输出采样电路300分别连接所述电源输出电源、电压反馈环路600和电流反馈环路700 ;所述电压反馈环路600还分别连接所述开关电源控制电路500和所述处理器800 ;所述电流反馈环路700还分别连接所述开关电源控制电路500和所述处理器800 ;所述开关电源控制电路500连接所述开关变换/整流滤波电路400 ;
本实施例中,上述处理器800接收根据输出要求设定的控制参数,或者在处理器800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600,输出对应的指定电流至电流反馈环路700 ;所述电压反馈环路600接收输出采样电路300采集到的输出电压和处理器800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500 ;所述电流反馈环路700接收输出采样电路300采集到的输出电流和处理器800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500 ;所述开关电源控制电路500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400通过输出采样电路300给负载供电。
[0049]本实施例中,上述处理器800连接外部数据接口 801,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等接口的控制命令。外部数据接口 801还可以将输出电流和输出电压的具体数值进行上传处理,使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。
[0050]在另一实施例中,上述开关电源还包括显示装置900,该显示装置900连接处理器800,处理器800连接所述输出采样电路300 ;所述处理器800接收输出采样电路300采集的输出电流和/或输出电压并进行模数转换处理,所述显示装置900显示模数转换处理后的电压数值和/或电流数值。本实施例中,上述输出采样电路300采集到的输出电流和输出电压即为开关电源控制电源输出的电流和电压,如果需要实施了解输出电压和输出电流,那么可以通过处理器800接收输出电流和输出电压,然后,将模拟信号的输出电流和输出电压进行模数转换,即数值化处理,最后将输出电压和输出电流的具体数值通过显示装置900显示出来,使使用者实时了解开关电源的输出电流和输出电压。本实施例的开关电源在实际应用中,电压反馈环路600和电流反馈环路700中通常只有一个达到锁定状态,当电压反馈环路600锁定时开关电源工作在恒压输出状态,电流反馈环路700锁定时电源工作在恒流输出状态。这两种状态可以根据负载的情况转变,在恒压状态下如果输出电流升高并达到输出电流设定值则转为恒流输出状态;在恒流状态下,如果输出电压升高并达到电压设定值则转为恒压工作状态。
[0051]参照图8,上述电压反馈环路600包括运算放大器U4B、电阻Rll、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容Cll和电容C12 ;所述运算放大器U4B的同相输入端通过电阻R12接地;通过所述电阻Rll连接所述输出采样电路300接收所述输出电压;所述运算放大器U4B的反相输入端通过所述电阻R13连接所述处理器800的一个引脚接收所述指定电压,所述运算放大器U4B的反相输入端还连接所述电容Cll的一端,电容Cll的另一端接地;所述算放大器U4B的输出端连接图10中用于将电压反馈环路600产生的电压反馈控制量和电流反馈环路产生的电流反馈控制量相加的二极管D6的输入端,二极管D6的输出端连接所述开关电源控制电路500,所述运算放大器U4B的输出端还通过串联的电阻R14和电容C12连接运算放大器U4B的反相输入端,构成
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