过压保护方法、控制装置及开关电源与流程

本申请涉及电源，尤其涉及一种过压保护方法、控制装置及开关电源。

背景技术：

1、随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。开关电源与线性电源相比，具有易于控制、效率高、体积小、可靠性好、保护易实现的优点，被广泛应用于电视电源、手机充电器、led、工业仪表、电源适配器等设备上，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

2、开关电源一般是用于将供电电网输入的交流电压转换为预设的直流电，以供负载运行使用。一般地，为了避免供电电网输入的交流电压过高导致开关电源中元件的损坏，开关电源设置有过压保护线路，在交流电压超过预设阈值时，控制器会关断开关电源中所有开关元件，停止向负载供电。而在现有的开关电源在供电电网的交流电压超过预设阈值时，直接关断开关电源中所有开关元件，停止向负载供电，使得负载无法正常供电使用，而对于一些精密的仪器或医疗设备而言，断电会造成较大的损失。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种过压保护方法，旨在解决开关电源输入电压超出阈值时，控制器会直接断开开关电源中所有开关元件，停止向负载供电，极易造成较大的损失的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种过压保护方法，应用于开关电源，所述开关电源包括依次电连接的电源输入端、开关电路以及电源输出端，所述电源输入端和所述开关电路的输入端之间设有数字电位器，所述过压保护方法包括以下步骤：

3、获取电源输入端的第一电压幅值；

4、基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路的实时温度；

5、根据第一电压幅值和开关电路的实时温度，调节所述数字电位器输出的阻值。

6、在一实施例中，所述获取电源输入端的第一电压幅值的步骤，包括：

7、获取电源输入端在预设时间段内的多个第二电压幅值；

8、基于第一算法和多个所述第二电压幅值，过滤第二电压幅值中的瞬时尖峰信号；

9、确定过滤后的第二电压幅值为第一电压幅值。

10、在一实施例中，所述基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路的实时温度的步骤，包括：

11、根据第一电压幅值，获取开关电路的随时间变化的温升幅值；

12、根据第一电压幅值以及温升幅值，生成预设温度曲线；

13、基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路在运行过程中的实时温度以及对应的运行时间点；

14、根据运行时间点，比对所述实时温度和预设温度曲线对应位置的温度值，确定实时温度超出阈值。

15、在一实施例中，所述根据输入端的电压幅值和开关电路的实时温度，调节所述数字电位器输出的阻值的步骤，包括：

16、当实时温度超出阈值时，获取数字电位器输出的阻值范围和调整系数；

17、根据第一电压幅值、阻值范围和调整系数，建立数字电位器响应的传递函数；

18、根据实时温度、第一电压幅值以及传递函数，调节所述数字电位器输出的阻值。

19、在一实施例中，所述根据第一电压幅值、阻值范围和调整系数，建立数字电位器响应的传递函数的步骤，包括：

20、设数字电位器的阻值为r，第一电压幅值为v，电流幅值为i，瞬时调整后的阻值为r'，则有：

21、r'=r+k*(v-v_th)；

22、式中，k为调整系数，v_th为过压阈值；

23、所述数字电位器响应的传递函数为：

24、g(s)=i(s)/v(s)=(r'+r)/(r'*s+1)；

25、式中，s为拉普拉斯变换域变量。

26、在一实施例中，所述基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路的实时温度的步骤，包括：

27、获取预设温度曲线在第一电压幅值处的预设温度，确定实时温度和预设温度的差值；

28、所述根据第一电压幅值和开关电路的实时温度，调节所述数字电位器输出的阻值的步骤，包括：

29、根据第一电压幅值、实时温度和预设温度的差值，实时调节所述数字电位器输出的阻值。

30、在一实施例中，所述过压保护方法还包括：

31、获取电源输入端的第三电压幅值和数字电位器的阻值范围；

32、根据数字电位器的阻值范围，确定数字电位器的最大分压值；

33、根据第三电压幅值和最大分压值，判断第三电压幅值是否超出数字电位器的最大分压值；

34、当第三电压幅值超出最大分压值时，控制开关电路关断。

35、在一实施例中，所述过压保护方法还包括：

36、获取电源输出端的第四电压幅值；

37、根据第四电压幅值和预设电压幅值，调节输入到开关电路的脉宽信号；

38、当脉宽信号低于预设值时，调节数字电位器的阻值。

39、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种控制装置，所述控制装置包括：

40、存储器；

41、处理器，存储在所述存储器上并被所述处理器执行的过压保护程序，所述过压保护程序在被所述处理器执行时，实现如上所述的过压保护方法。

42、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种开关电源，其特征在于，包括如上所述的控制装置。

43、本发明实施例通过获取电源输入端的第一电压幅值，并结合预设温度曲线，对开关电路的实时温度进行获取，再根据实时温度和第一电压幅值，调节所述数字电位器输出的阻值，通过判断出过压，再通过温升做二次判断，并在开关电路过压时，能够优先调节所述数字电位器输出的阻值，以使开关电源在不停电的情况下正常运行，能够有效避免供电电网输入的电压过高导致开关电源中元件的损坏的同时，能够在电压超出阈值后实现不停电使用，从而能够更加稳定可靠地对精密仪器或医疗设备进行供电。

技术特征：

1.一种过压保护方法，应用于开关电源，所述开关电源包括依次电连接的电源输入端、开关电路以及电源输出端，其特征在于，所述电源输入端和所述开关电路的输入端之间设有数字电位器，所述过压保护方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的过压保护方法，其特征在于，所述获取电源输入端的第一电压幅值的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的过压保护方法，其特征在于，所述基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路的实时温度的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的过压保护方法，其特征在于，所述根据第一电压幅值和开关电路的实时温度，调节所述数字电位器输出的阻值的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的过压保护方法，其特征在于，所述根据第一电压幅值、阻值范围和调整系数，建立数字电位器响应的传递函数的步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的过压保护方法，其特征在于，所述基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路的实时温度的步骤，包括：

7.根据权利要求6所述的过压保护方法，其特征在于，所述过压保护方法还包括：

8.根据权利要求1所述的过压保护方法，其特征在于，所述过压保护方法还包括：

9.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

10.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求9所述的控制装置。

技术总结
本申请涉及过压保护方法、控制装置及开关电源，所述过压保护方法包括以下步骤：获取电源输入端的第一电压幅值；基于预设温度曲线和第一电压幅值，获取开关电路的实时温度；根据第一电压幅值和开关电路的实时温度，调节数字电位器输出的阻值。本发明通过判断出过压，再通过温升做二次判断，并在开关电路过压时，能够优先调节所述数字电位器输出的阻值，以使开关电源在不停电的情况下正常运行，能够有效避免供电电网输入的电压过高导致开关电源中元件的损坏的同时，能够在电压超出阈值后实现不停电使用，从而能够更加稳定可靠地对精密仪器或医疗设备进行供电。

技术研发人员：周勇,刘刚,巫雄
受保护的技术使用者：深圳市力生美半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31