专利名称：电源系统及其控制方法
技术领域：
下面的描述涉及一种电源系统及其控制方法，例如，涉及一种脉冲宽度调制(PWM)电源系统及其控制方法。
背景技术：
当前的直流-直流(DC-DC)电源架构包括一种提供电压的幅值恒定的脉冲宽度调制(PWM)输出的恒压输出型P丽电源系统。在这样的恒压输出型PWM电源系统中，当负载增大时，恒压输出型PWM电源系统可以调节其在PWM输出，以使DC输出的电流的幅值随着负载的增大而变大。图4示出了现有技术中的恒压输出型PWM电源系统400的示意性框图。如图4中所示，现有的PWM电源系统400包括PWM电源410、电压检测单元430和反馈信号产生单元450。PWM电源410经直流输入端IN从外部直流电源接收DC输入(例如，具有12伏特的电压幅值的DC输入)，对接收的DC输入进行脉冲宽度调制，并通过直流输出端OUT将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出(DC输出)提供到待供电装置。电压检测单元430检测PWM输出的电压的幅值Vout。反馈信号产生单元450根据由电压检测单元430检测到的电压的幅值Vout来产生反馈信号，并将产生的反馈信号提供到PWM电源410的反馈信号输入端FB。PWM电源410根据从反馈信号输入端FB接收的反馈信号来保持PWM输出的电压的幅值(例如，将PWM输出的电压的幅值Vout保持为17伏特)，并增大PWM输出的电流的幅值lout。现有技术中的恒压输出型PWM电源系统的问题在于，当PWM输出的电流的幅值增大时，恒压输出型PWM电源系统的效率以及系统的稳定可能会受到影响。例如，当连接到恒压输出型PWM电源系统的负载变大且恒压输出型PWM电源系统的PWM输出的电压的幅值Iout被保持不变时，PWM输出的电流的幅值Iout将因此增大，从而恒压输出型PWM电源系统的电路的损耗可增大，用于构造恒压输出型PWM电源系统的例如集成电路(IC)芯片及由恒压输出型P丽电源系统供电的待供电装置(或负载)的温度可升高，功耗变高，效率降低，由恒压输出型PWM电源系统和待供电装置(或负载)构成的环路的稳定性也可变差。
发明内容
为了解决上面的和/或其他的问题，示例性实施例提供了一种保证输出功率恒定的同时降低输出电流的电源系统及其控制方法，因此，可以减小因转变为热而损失的功率、降低电源系统和经其供电的待供电装置的温度。在一方面中，提供了一种电源系统，所述电源系统可以包括脉冲宽度调制(PWM)电源，包括直流输入端、反馈信号输入端和直流输出端，PWM电源被构造为经直流输入端接收外部直流输入,对接收的外部直流输入进行脉冲宽度调制,并通过直流输出端将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置；电压检测单元，被构造为检测PWM输出的电压的幅值；电流检测单元，被构造为检测PWM输出的电流的幅值；反馈信号产生单元，被构造为根据由电压检测单元检测到的电压的幅值和由电流检测单元检测到的电流的幅值来产生反馈信号，并将产生的反馈信号提供到PWM电源的反馈信号输入端，其中，PWM电源根据从反馈信号输入端接收的反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。响应于电流检测单元检测到PWM输出的电流的幅值大于预定电流值，反馈信号产生单元可以产生第二反馈信号，从而PWM电源根据从反馈信号输入端接收的第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值。反馈信号产生单元可以根据从电压检测单元接收的指示PWM输出的电压的幅值的信号和从电流检测单元接收的指示PWM输出的电流的幅值的信号来产生第二反馈信号。PWM电源可以根据从反馈信号输入端接收的第二反馈信号来增大PWM输出的电压的幅值，以保持PWM输出的功率恒定。响应于电流检测单元检测到PWM输出的电流的幅值小于或等于预定电流值、且电压检测单元检测到PWM输出的电压的幅值不等于预定电压值，反馈信号产生单元可以产生第一反馈信号，从而PWM电源根据从反馈信号输入端接收的第一反馈信号来将PWM输出的电压的幅值调节为等于预定电压值。反馈信号产生单元可以根据从电压检测单元接收的指示PWM输出的电压的幅值的信号来产生第一反馈信号。PWM电源还可以根据从反馈信号输入端接收的第一反馈信号来增大PWM输出的电流的幅值。电压检测单元可以包括连接在PWM电源的直流输出端和地之间的分压电阻器组。分压电阻器组可以包括串联连接的第一电阻器和第二电阻器。电流检测单元可以包括连接在PWM电源的直流输出端和待供电装置之间的第三电阻器。反馈信号产生单元可以包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第一开关和第二开关。第一放大器的一个输入端可以连接到第一电阻器和第二电阻器之间的公共节点，第一放大器的另一个输入端可以连接到参考电压源。第二放大器的两个输入端可以分别连接到第三电阻器的两端。第三放大器的一个输入端可以连接到第二放大器的输出端，第三放大器的另一个输入端可以连接到参考电压源。第一开关单元的控制端可以连接到第三放大器的输出端，第一开关单兀的第一端可以连接到第二放大器的输出端。第四放大器的一个输入端可以连接到第一放大器的输出端，第四放大器的另一个输入端可以连接到第一开关单元的第二端，第四放大器的输出端可以连接到PWM电源的反馈信号输入端。第二开关单元的控制端可以连接到第三放大器的输出端，第二开关单元的第一端可以连接到第四放大器的与第一开关单元的第二端连接的输入端，第二开关单元的第二端可以连接到第四放大器的输出端。响应于PWM输出的电流的幅值小于或等于预定电流值，第一开关单元可以截止，第二开关单元可以导通。这时，第四放大器可以作为源跟随器进行操作，以将与第一放大器的输出相同的输出作为反馈信号提供到PWM电源的反馈信号输入端。响应于PWM输出的电流的幅值大于预定电流值，第一开关单元可以导通，第二开关单元可以截止。这时，第四放大器可以作为差分放大器进行操作，以将第一放大器的输出与第二放大器的输出的差值进行放大并作为反馈信号提供到PWM电源的反馈信号输入端。在一方面中，提供了一种控制电源系统的方法，所述方法可以包括下述步骤对外部直流输入进行脉冲宽度调制，并将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置；检测PWM输出的电压的幅值和电流的幅值；根据检测到的电压的幅值和电流的幅值来产生反馈信号；根据反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。产生反馈信号的步骤可以包括响应于检测到PWM输出的电流的幅值大于预定电流值，产生第二反馈信号。调节PWM输出的步骤可以包括根据第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值。可以根据指示PWM输出的电压的幅值的信号和指示PWM输出的电流的幅值的信号
来产生第二反馈信号。调节PWM输出的步骤还可以包括根据第二反馈信号来增大PWM输出的电压的幅值，以保持PWM输出的功率恒定。产生反馈信号的步骤可以包括响应于电流检测单元检测到PWM输出的电流的幅值小于或等于预定电流值、且检测到P丽输出的电压的幅值不等于预定电压值，产生第一反馈信号。调节PWM输出的步骤可以包括根据第一反馈信号来将PWM输出的电压的幅值调节为等于预定电流值。可以根据指示PWM输出的电压的幅值的信号来产生第一反馈信号。调节PWM输出的步骤还可以包括根据第一反馈信号来增大PWM输出的电流的幅值。在另一方面中，提供了 一种计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质上可以记录有用于执行控制电源系统的方法的程序，所述方法可以包括下述步骤对外部直流输入进行脉冲宽度调制，并将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置；检测PWM输出的电压的幅值和电流的幅值；根据检测到的电压的幅值和电流的幅值来产生反馈信号；根据反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
图1是示出根据示例性实施例的电源系统的示例的示意性框图。图2是示出根据示例性实施例的电源系统的示例的示意性框图，其中，示出了包括在该电源系统中的反馈信号产生单元的示意性电路结构。图3是示出了根据示例性实施例的控制电源系统的方法的示例的流程图。图4是示出了根据现有技术的恒压输出型脉冲宽度调制(PWM)电源系统的示意性框图。在整个附图和具体实施方式
中，除非另外描述，否则相同的标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、图解和方便起见，可能夸大这些元件的相对尺寸和绘示
具体实施例方式提供下面的详细描述，以帮助读者获取对这里描述的方法、设备和/或系统的充分理解。因此，本领域普通技术人员将获知这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物。另外，为了更加清楚和简明，可能省略对公知功能和公知构造的描述。
图1是示出根据示例性实施例的电源系统100的示例的示意性框图。参照图1，电源系统100可以包括脉冲宽度调制(PWM)电源110、电压检测单元130、电流检测单元150和反馈信号产生单元170。PWM电源110可以包括直流输入端IN、反馈信号输出端FB和直流输出端OUT。直流输入端IN可以连接到外部直流电源，以从外部直流电源接收直流输入。这里，外部直流电源可以提供电压幅值为例如12伏特的直流输入。PWM电源110可以被构造为对经直流输入端IN接收的外部直流输入进行脉冲宽度调制，并可以通过直流输出端OUT将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置。PWM电源110还可以被构造为根据通过反馈信号输入端FB从反馈信号产生单元170接收的反馈信号来来调节PWM输出的电流的幅值lout、电压的幅值Vout和/或功率Pout，这将在下面进行具体地描述。电压检测单元130可以被构造为检测PWM输出的电压的幅值Vout。如图1中所示，电压检测单元 130可以将指示检测到的PWM输出的电压的幅值Vout的信号提供到反馈信号产生单元170。电流检测单元150可以被构造为检测PWM输出的电流的幅值lout。如图1中所示，电流检测单元150可以将指示检测到的PWM输出的电流的幅值Iout的信号提供到反馈信号产生单元170。反馈信号产生单元170可以被构造为根据由电压检测单元130检测到的电压的幅值Vout和由电流检测单元150检测到的电流的幅值Iout来产生反馈信号，并将产生的反馈信号提供到PWM电源110的反馈信号输入端FB。如图1中所示，反馈信号产生单元170可以从电压检测单元130接收指示检测到的PWM输出的电压的幅值Vout的信号，并可以从电流检测单元150接收指示检测到的PWM输出的电流的幅值Iout的信号。因此，反馈信号产生单元170可以根据接收到的指示PWM输出的电压的幅值Vout的信号和指示PWM输出的电流的幅值Iout的信号来产生反馈信号。在一个示例性实施例中，反馈信号产生单元170可以根据PWM输出的电压的幅值Vout和电流的幅值Iout而选择性地产生第一反馈信号和第二反馈信号，这将在下面进行具体地描述。PWM电源110可以根据从反馈信号输入端FB接收的由反馈信号产生单元170产生的反馈信号来不同地调节PWM输出。例如，PWM电源110可以根据反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值Vout、电流的幅值Iout和/或功率Pout。在一个示例性实施例中，PWM电源110可以根据第一反馈信号来保持PWM输出的电压的幅值Vout恒定。在另一个示例性实施例中，PWM电源110可以根据第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值Iout和/或保持PWM输出的功率Pout恒定。当采用如上所述电源系统100来向待供电装置(S卩，负载)供电时，具有固定的功率Pout的PWM输出的电压的幅值Vout和/或电流的幅值Iout将根据负载的改变而变化。例如，当负载增大(例如，待供电装置和/或连接在电源系统100和带供电装置之间的供电线路的阻抗增大)时，PWM输出的电压的幅值Vout可能减小。因此，根据本发明的实施例，可以检测PWM输出的电压的幅值Vout和电流的幅值Iout，以根据检测的结果来调节PWM输出，从而向待供电装置适当地供电。根据一个示例性实施例，响应于电压检测单元130检测到PWM输出的电压的幅值Vout不等于预定电压值Vth，反馈信号产生单元170可以产生第一反馈信号，并可以将产生的第一反馈信号提供到PWM电源110的反馈信号输入端FB。PWM电源110可以根据从反馈信号输入端FB接收的第一反馈信号来将PWM输出的电压的幅值Vout调节为等于预定电压值 Vth。例如，预定电压值Vth可以为15伏特。当PWM输出的电压的幅值Vout因负载增大而从15伏特减小为14伏特时，电压检测单元130可以将指示PWM输出的电压的幅值Vout为14伏特的信号输出到反馈信号产生单元170。反馈信号产生单元170可以根据从电压检测单元130接收的指示PWM输出的电压的幅值Vout为14伏特的信号来产生第一反馈信号，并可以将产生的第一反馈信号提供到PWM电源110的反馈信号输入端FB。这时，PWM电源110可以根据从反馈信号输入端FB接收的第一反馈信号来将PWM输出的电压的幅值Vout从14伏特增大为15伏特，S卩，等于预定电压值Vth。此外，在当前的示例性实施例中，PWM电源110还可以根据从反馈信号输入端FB接收的第一反馈信号来增大PWM输出的电流的幅值lout，例如从I安培增大为1.1安培。这里，如将在下面所描述的，因为PWM输出的电流的幅值Iout没有超过预定电流值Ith (例如，1.1安培)，所以反馈信号产生单元170可以仅根据从电压检测单元130接收的指示PWM输出的电压的幅值的信号来产生第一反馈信号。根据示例性实施例，预定电压值Vth可以是预先设定的值，也可以根据电源系统和/或待供电装置的实际运行情况对该预定电压值Vth进行适当地调节，这将在下面进行具体地描述。在另一个示例性实施例中，响应于电流检测单元150检测到PWM输出的电流的幅值Iout大于预定电流值Ith，反馈信号产生单元170可以产生第二反馈信号，并可以将产生的第二反馈信号提供到PWM电源110的反馈信号输入端FB。PWM电源110可以根据从反馈信号输入端FB接收的第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值lout，例如，将PWM输出的电流的幅值Iout减小为小于或 等于预定电流值Ith。例如,预定电流值Ith可以为I安培。当PWM输出的电压的幅值Iout因负载增大而从I安培增大为1.1安培时，电流检测单元150可以将指示PWM输出的电流的幅值Iout为1.1安培的信号输出到反馈信号产生单元170。反馈信号产生单元170可以根据从电流检测单元150接收的指示PWM输出的电流的幅值Iout为1.1安培的信号和从电压检测单元130接收的指示PWM输出的电压的幅值Vout的信号来产生第二反馈信号，并可以将产生的第二反馈信号提供到PWM电源110的反馈信号输入端FB。这里，PWM输出的电压的幅值Vout可以为15伏特。PWM电源110可以根据从反馈信号输入端FB接收的第二反馈信号来将PWM输出的电流的幅值Vout从1.1安培减小为I安培，即，等于预定电流值Ith。此外，在当前的示例性实施例中，PWM电源110还可以根据从反馈信号输入端FB接收的第二反馈信号来增大PWM输出的电压的幅值Vout，例如从15伏特增大为16. 5伏特，从而保持PWM输出的功率Pout (例如，16. 5W)恒定。根据示例性实施例，预定电流值Ith可以是预先设定的值，也可以根据电源系统和/或待供电装置的实际运行情况对该预定电流值Ith进行适当地调节，这将在下面进行具体地描述。因此，根据示例性实施例的电源系统100可以在PWM输出的电流的幅值Iout小于或等于预定电流值Ith时保持PWM输出的电压值Vout恒定，并在PWM输出的电流的幅值Iout大于预定电流值Ith时,将PWM输出的电流的幅值减小为小于或等于预定电流值Ith。因此，可以减少待供电装置在运行时产生的热，也可以减少电源系统100运行时自身产生的热。因此，可以降低电源系统100和待供电装置的温度，可以减小因转变为热而损失的功率，可以提高电源系统100和待供电装置的寿命。图2示出了如图1中所示出的电源系统100中的电压检测单元130、电流检测单元150和反馈信号产生单元170的示意性电路结构。如图2中所示，电压检测单元130可以包括连接在PWM电源110的直流输出端OUT和地之间的分压电阻器组，其中，分压电阻器组可以包括串联连接的第一电阻器Rl和第二电阻器R2 ；电流检测单元150可以包括连接在PWM电源110的直流输出端OUT和待供电装置之间的第三电阻器R3 ;反馈信号产生单元170可以包括第一放大器Al、第二放大器A2、第三放大器A3、第四放大器A4、第一开关Ql和第二开关Q2。第一放大器Al的一个输入端可以连接到第一电阻器Rl和第二电阻器R2之间的公共节点N，第一放大器Al的另一个输入端可以连接到参考电压源Vref。第二放大器A2的两个输入端可以分别连接到第三电阻器R3的两端。第三放大器A3的一个输入端可以连接到第二放大器A2的输出端，第三放大器A3的另一个输入端可以连接到参考电压源Vref。第一开关单元Ql的控制端可以连接到第三放大器A3的输出端，第一开关单元Ql的第一端可以连接到第二放大器A2的输出端。第四放大器A4的一个输入端可以连接到第一放大器Al的输出端，第四放大器A4的另一个输入端可以连接到第一开关单元Ql的第二端，第四放大器A4的输出端可以连接到PWM电源110的反馈信号输入端FB。第二开关单元Q2的控制端可以连接到第三放大器A3的输出端，第二开关单元Q2的第一端可以连接到第四放大器A4的与第一开关单元Ql的第二端连接的输入端，第二开关单元Q2的第二端可以连接到第四放大器A4的输出端。根据当前的示例性实施例，当PWM输出的电流的幅值Iout小于或等于预定电流值Ith，第一开关单元Ql可以截止，第二开关单元Q2可以导通。当第一开关元件Ql截止且第二开关元件Q2导通时，第四放大器A4的输出端可以电连接到其一个输入端。这时，第四放大器A4可以作为源跟随器进行操作。因此，反馈信号产生单元170可以在不考虑从电流检测单元150接收的指示PWM输出的电流的幅值Iout的信号情况下，仅根据从电压检测单元130接收的指示PWM输出的电压的幅值Vout的信号来产生第一反馈信号，并通过第四功率放大器A4的输出端将产生的第一反馈信号输出到PWM电源110的反馈信号输入端FB。另一方面，当PWM输出的电流的幅值Iout大于预定电流值Ith时,第一开关单元Ql可以导通，第二开关单元Q2可以截止。当第一开关元件Ql导通且第二开关元件Q2截止时，第四放大器A4的输出端可以与其一个输入端断开电连接。因此，反馈信号产生单元170可以在根据从电流检测单元150接收的指示PWM输出的电流的幅值Iout的信号和从电压检测单元130接收的指示PWM输出的电压的幅值Vout的信号来产生第二反馈信号，并通过第四功率放大器A4的输出端将产生的第二反馈信号输出到PWM电源110的反馈信号输入端FB。在一个可实施的实施例中，PWM输出的电压的幅值Vout可以为15V，可以将预定电流值Ith设为1A，第三电阻器R3可以具有I欧姆的电阻值，参考电压源Vref的电压可设定为IV。当PWM输出的电流的幅值Iout小于预定电流值Ith (IA)时，例如，当PWM输出的电流的幅值Iout为0. 5A时，第二放大器A2的输入端之间的电压差可以为0. 5V。因此，第二放大器A2的输出可以为0. 5V。第三放大器A3的输入可以为第二放大器A2的输出(0. 5V)和参考电压源Vref的电压(IV)。因为第二放大器A2的输出(0. 5V)小于参考电压源Vref的电压(IV)，所以第三放大器A3的输出可以为0V。这时，第一开关单元Ql可以截止，第二开关单元Q2可以导通。当第二开关单元Q2导通时，第四放大器A4可以被用作源跟随器。因此，PWM电源110的反馈信号输入端FB接收的反馈信号(S卩，第一反馈信号)的电压可以只受第一放大器Al的输出的影响。换句话说，被构造为根据节点N的电压和参考电压源Vref的电压而进行操作的第一放大器Al可以是现有技术中已知的，且可以根据现有技术中的已知的方法来产生第一反馈信号并响应于产生的第一反馈信号维持PWM输出的电压的幅值恒定，因此这里将不再进行详细描述。例如，PWM电源110可以响应于I伏特的第一反馈信号将PWM输出的电压的幅值保持为15V。此外，在当前的实施例中，第一电阻器Rl的电阻值可以为140KQ、第二电阻器R2的电阻值可以为10KQ，第一放大器Al的输出可以为IV，第四放大器A4的输入和输出可以相同，例如，IV。当PWM输出的电流的幅值Iout输出大于预定电流值Ith (IA)时，例如，当PWM输出的电流的幅值Iout为1.1A时，第二放大器A2的输入端之间的电压差可以为1.1V。因此，第二放大器A2的输出可以为1.1V。第三放大器A3的输入可以为第二放大器A2的输出(1.1V)和参考电压源Vref的电压(IV)。因为1.1V大于参考电压源Vref的电压IV，所以第三放大器A3的输出可以为5V。这时，第一开关单元Ql可以导通，第二开关单元Q2可以截止。当第二开关Q2导通时 ，第四放大器A4可以被用差分放大器。因此，PWM电源110的反馈信号输入端FB接收的反馈信号(S卩，第二反馈信号)的电压受到第一放大器Al的输出的电压与第二放大器A2的输出的电压差值的影响。设此时电源的输出还未响应于电流的增大，暂定电源的输出还是15V，由上面的举例可知第一放大器Al的输出为IV，第一放大器Al的输出(IV)与第二放大器A2的输出(1.1V)不一样，第四放大器A4会将第一放大器Al的输出与第二放大器A2的输出的差值进行放大，可设其输出为1. 36V。因此，PWM电源110可以响应于1.36伏特的第二反馈信号将PWM输出的电压的幅值调节为(例如，升压至)16. 5V，并将电流的幅值Iout降低为1A，从而保持PWM输出的功率Pout不变。此外，在当前的实施例中，第一电阻器Rl的电阻值可以为140KQ、第二电阻器R2的电阻值可以为IOKQ，第四放大器A4的输出可以为1.36V。PWM电源110可以根据现有技术中已知的方法来根据第一反馈信号和第二反馈信号对PWM输出的电流的幅值lout、电压的幅值Vout和/或功率Pout进行调节，因此这里将不再进行详细描述。图3是示出了根据示例性实施例的控制电源系统的方法300的示例的流程图。在图3中示出的电源系统的控制方法可以被应用于控制参照图1和图2描述的电源系统100。如图3中所示，首先，可以对外部直流输入进行脉冲宽度调制，并可以将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置(310 )。接下来，可以检测PWM输出的电压的幅值Vout和电流的幅值Iout(320)。可以根据检测到的电压的幅值Vout和电流的幅值Iout来产生反馈信号(330)，并可以根据产生的反馈信号来调节PWM输出(340)。
例如，在操作330中，可以响应于检测到PWM输出的电压的幅值Vout大于预定电压值Vth来产生第一反馈信号，并可以响应于检测到PWM输出的电流的幅值Iout大于预定电流值Ith来产生第二反馈信号。在一个示例性实施例中，当PWM输出的电流的幅值Iout小于或等于预定电流值Ith时，可以仅根据指示PWM输出的电压的幅值Vout的信号来产生第一反馈信号。当PWM输出的电流的幅值Iout大于预定电流值Ith时,可以根据指示PWM输出的电压的幅值Vout的信号和指示PWM输出的电流的幅值Iout的信号二者来产生第二反馈信号。因此，在操作340中，可以根据第一反馈信号来保持P丽输出的电压的幅值Vout恒定，例如，等于预定电压值Vth;可以根据第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值lout，例如，小于或等于预定电流值Ith。此外，还可以根据第一反馈信号来增大PWM输出的电流的幅值Iout ;以及也可以根据第二反馈信号来增大PWM输出的电压的幅值Vout，以保持P丽输出的功率Pout恒定。因此，根据示例性实施例的控制电源系统的方法300可以在PWM输出的电流的幅值Iout小于或等于预定电流值Ith时保持PWM输出的电压值Vout恒定，并在PWM输出的电流的幅值Iout大于预定电流值Ith时,将PWM输出的电流的幅值减小为小于或等于预定电流值Ith。因此，可以减少待供电装置在运行时产生的热，也可以减少应用控制电源系统的方法300的电源系统运行时自身产生的热。因此，可以降低应用控制电源系统的方法300的电源系统和待供电装置的温度，可以减小因转变为热而损失的功率，可以提高电源系统和待供电装置的寿命。执行这里描述的方法或者该方法的一个或多个操作的程序指令可以被记录、存储或固定在一个或多个计算机可读存储介质中。所述程序指令可由计算机执行。例如，计算机可使处理器执行所述程序指令。所述介质可单独包括程序指令、数据文件和数据结构等或可以包括它们的组合。计算机可读存储介质的例子包括磁介质(例如，硬盘、软盘和磁带)、光学介质(例如，CD ROM盘和DVD)、磁光介质(例如，光学盘)和专用于存储和执行程序指令的硬件装置(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器)等。程序指令的例子包括机器代码(例如，由编译器产生的机器代码)和包含可由计算机使用译码器执行的高级代码。程序指令(即，软件)可分布在网络连接的计算机系统上，从而以分布的方式存储和执行软件。例如，可通过一个或更多计算机可读记录介质来存储所述软件和数据。此外，用于实施这里公开的示例实施例的功能性程序、代码和代码段可以由所述实施例所属技术领域的程序员基于以及利用这里提供的附图中的流程图、框图及其相应描述而容易地解释出来。此外，所描述的用于执行操作或方法的单元可以是硬件、软件或者硬件与软件的某种结合。例如，所述单元可以是在计算机上运行的软件包或者是软件可以在其上运行的计算机。上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种电源系统，其特征在于，所述电源系统包括 PWM电源，包括直流输入端、反馈信号输入端和直流输出端，PWM电源被构造为经直流输入端接收外部直流输入，对接收的外部直流输入进行脉冲宽度调制，并通过直流输出端将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置； 电压检测单元，被构造为检测PWM输出的电压的幅值； 电流检测单元，被构造为检测PWM输出的电流的幅值； 反馈信号产生单元，被构造为根据由电压检测单元检测到的电压的幅值和由电流检测单元检测到的电流的幅值来产生反馈信号，并将产生的反馈信号提供到PWM电源的反馈信号输入端， 其中，PWM电源根据从反馈信号输入端接收的反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。
2.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，响应于电流检测单元检测到PWM输出的电流的幅值大于预定电流值，反馈信号产生单元产生第二反馈信号，从而PWM电源根据从反馈信号输入端接收的第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值。
3.如权利要求2所述的电源系统，其特征在于，反馈信号产生单元根据从电压检测单元接收的指示PWM输出的电压的幅值的信号和从电流检测单元接收的指示PWM输出的电流的幅值的信号来产生第二反馈信号。
4.如权利要求3所述的电源系统，其特征在于，PWM电源根据从反馈信号输入端接收的第二反馈信号来增大PWM输出的电压的幅值，以保持PWM输出的功率恒定。
5.如权利要求4所述的电源系统，其特征在于，响应于电流检测单元检测到PWM输出的电流的幅值小于或等于预定电流值、且电压检测单元检测到PWM输出的电压的幅值不等于预定电压值，反馈信号产生单元产生第一反馈信号，从而PWM电源根据从反馈信号输入端接收的第一反馈信号来将PWM输出的电压的幅值调节为等于预定电压值。
6.如权利要求5所述的电源系统，其特征在于，反馈信号产生单元根据从电压检测单元接收的指示PWM输出的电压的幅值的信号来产生第一反馈信号。
7.如权利要求6所述的电源系统，其特征在于，PWM电源还根据从反馈信号输入端接收的第一反馈信号来增大PWM输出的电流的幅值。
8.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于， 电压检测单元包括连接在PWM电源的直流输出端和地之间的分压电阻器组，其中，分压电阻器组包括串联连接的第一电阻器和第二电阻器， 电流检测单元包括连接在PWM电源的直流输出端和待供电装置之间的第三电阻器， 反馈信号产生单元包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第一开关和第二开关，其中， 第一放大器的一个输入端连接到第一电阻器和第二电阻器之间的公共节点，第一放大器的另一个输入端连接到参考电压源， 第二放大器的两个输入端分别连接到第三电阻器的两端， 第三放大器的一个输入端连接到第二放大器的输出端，第三放大器的另一个输入端连接到参考电压源， 第一开关单元的控制端连接到第三放大器的输出端，第一开关单元的第一端连接到第二放大器的输出端， 第四放大器的一个输入端连接到第一放大器的输出端，第四放大器的另一个输入端连接到第一开关单元的第二端，第四放大器的输出端连接到PWM电源的反馈信号输入端， 第二开关单元的控制端连接到第三放大器的输出端，第二开关单元的第一端连接到第四放大器的与第一开关单元的第二端连接的输入端，第二开关单元的第二端连接到第四放大器的输出端， 其中， 响应于PWM输出的电流的幅值小于或等于预定电流值，第一开关单元截止，第二开关单元导通，从而第四放大器作为源跟随器进行操作，以将与第一放大器的输出相同的输出作为反馈信号提供到PWM电源的反馈信号输入端， 响应于PWM输出的电流的幅值大于预定电流值，第一开关单元导通，第二开关单元截止，从而第四放大器作为差分放大器进行操作，以将第一放大器的输出与第二放大器的输出的差值进行放大并作为反馈信号提供到PWM电源的反馈信号输入端。
9.一种控制电源系统的方法，所述方法包括下述步骤 对外部直流输入进行脉冲宽度调制，并将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置； 检测PWM输出的电压的幅值和电流的幅值； 根据检测到的电压的幅值和电流的幅值来产生反馈信号； 根据反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于， 产生反馈信号的步骤包括 响应于检测到PWM输出的电流的幅值大于预定电流值，产生第二反馈信号， 调节PWM输出的步骤包括 根据第二反馈信号来减小PWM输出的电流的幅值。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据指示PWM输出的电压的幅值的信号和指示PWM输出的电流的幅值的信号来产生第二反馈信号。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于， 调节PWM输出的步骤还包括 根据第二反馈信号来增大PWM输出的电压的幅值，以保持PWM输出的功率恒定。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于， 产生反馈信号的步骤包括 响应于电流检测单元检测到PWM输出的电流的幅值小于或等于预定电流值、且检测到PWM输出的电压的幅值不等于预定电压值，产生第一反馈信号， 调节PWM输出的步骤包括 根据第一反馈信号来将PWM输出的电压的幅值调节为等于预定电流值。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，根据指示PWM输出的电压的幅值的信号来产生第一反馈信号。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于， 调节PWM输出的步骤还包括根据第一反馈信号来增大PWM输出的电流的幅值。
16.一种计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质上记录有用于执行控制电源系统的方法的程序，所述方法包括下述步骤 对外部直流输入进行脉冲宽度调制，并将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置； 检测PWM输出的电压的幅值和电流的幅值； 根据检测到的电压的幅值和电流的幅值来产生反馈信号； 根据反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。
全文摘要
本发明提供一种电源系统及其控制方法，所述电源系统包括脉冲宽度调制(PWM)电源，电压检测单元，电流检测单元和反馈信号产生单元。PWM电源经直流输入端接收外部直流输入，对接收的外部直流输入进行脉冲宽度调制，并通过直流输出端将经脉冲宽度调制所得到的PWM输出提供到待供电装置。电压检测单元检测PWM输出的电压的幅值，电流检测单元检测PWM输出的电流的幅值。反馈信号产生单元产生反馈信号，并将产生的反馈信号提供到PWM电源。PWM电源根据接收的反馈信号来调节PWM输出的电压的幅值和电流的幅值。
文档编号H02M3/10GK103066838SQ20131004600
公开日2013年4月24日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者杨雪亮 申请人:深圳市华星光电技术有限公司