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电源装置及电源装置的控制方法与流程

2022-07-31 05:30:09 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电力电子功率变换器领域,尤其涉及一种电源装置及电源装置的控制方法。


背景技术:

2.开关电源是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种,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。
3.开关电源按照输出特性可以分为恒压电源和恒流电源两类。恒压电源可控制输出电压使之保持恒定,输出电流由负载功率大小决定。恒流电源可控制输出电流使之保持恒定,输出电压由负载特性决定。恒流电源常用于led负载或电池负载。目前大部分开关电源都只能在恒压输出或恒流输出其中一种模式下工作,因此,其所能应用的负载范围受到很大限制。对于现有的一种开关电源,通常仅作为恒压电源或恒流电源使用,但为了保证开关电源的正常工作,通常会对恒压电源设置恒流点作为过功率保护点,会对恒流电源设置恒压点作为过压保护点。对于现有的另一种开关电源,虽然可以选择其作为恒压电源或恒流电源来使用,但是它工作在其中一种模式下时无法进行过功率保护。
4.基于上述问题,亟待提出一种电源装置以及电源装置的控制方法,以实现根据负载条件改变开关电源的工作模式,同时对开关电源进行过功率保护。


技术实现要素:

5.本技术提供一种电源装置及电源装置的控制方法,以解决现有的电源装置无法根据负载条件改变开关电源的工作模式的同时实现对开关电源进行过功率保护的问题。
6.第一方面,本技术提供一种电源装置,用于提供输出电压和输出电流,包括主功率模块、模式选择模块、参考值设定模块、电压控制环路、电流控制环路、环路选择模块和驱动模块,其中,
7.所述模式选择模块,用于供用户选择输出模式,所述输出模式包括恒流输出模式和恒压输出模式;
8.所述参考值设定模块的第一输入端与所述模式选择模块相连,用于根据用户选择的输出模式输出输出电压参考值和输出电流参考值;其中,当用户选择的输出模式为恒流输出模式时,所述输出电压参考值为所述电源装置的过功率保护电压;当用户选择的输出模式为恒压输出模式时,所述输出电流参考值为所述电源装置的过功率保护电流;
9.所述电流控制环路接收反映所述输出电流的量和所述输出电流参考值,输出第一电信号;
10.所述电压控制环路接收反映所述输出电压的量和所述输出电压参考值,输出第二电信号;
11.所述环路选择模块的两个输入端分别接收所述第一电信号和所述第二电信号,所述环路选择模块的输出端与所述驱动模块的输入端相连,所述环路选择模块用于选择将所
述第一电信号或所述第二电信号传输到所述驱动模块的输入端;
12.所述驱动模块的输出端向所述主功率模块提供驱动信号,用于控制所述主功率模块输出恒定电压或恒定电流。
13.可选的,所述环路选择模块、所述电流控制环路和所述电压控制环路均由数字控制实现。
14.可选的,所述环路选择模块包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的阴极与所述电流控制环路的输出端相连;所述第二二极管的阴极与所述电压控制环路的输出端相连;所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极均与所述驱动模块的输入端相连。
15.可选的,当用户选择的输出模式为恒压输出模式时,当所述输出电流大于等于所述过功率保护电流时,所述环路选择模块将所述第一电信号传输到所述驱动模块的所述输入端,当所述输出电流小于所述过功率保护电流时,所述环路选择模块将所述第二电信号传输到所述驱动模块的所述输入端;当用户选择的输出模式为恒流输出模式时,当所述输出电压大于等于所述过功率保护电压时,所述环路选择模块将所述第二电信号传输到所述驱动模块的所述输入端,当所述输出电压小于所述过功率保护电压时,所述环路选择模块将所述第一电信号传输到所述驱动模块的所述输入端。
16.可选的,所述参考值设定模块包括:微控制单元和数模转换器;
17.所述微控制单元的第一输入端与所述模式选择模块的输出端相连,所述微控制单元的输出端与所述数模转换器的输入端相连,所述微控制单元用于根据用户选择的输出模式确定所述输出电压参考值和所述输出电流参考值;
18.所述数模转换器的第一输出端用于输出所述输出电流参考值,所述数模转换器的第二输出端用于输出所述输出电压参考值。
19.可选的,所述驱动模块包括光耦合器和控制单元,其中,
20.所述光耦合器的输入端与所述环路选择模块的所述输出端相连;
21.所述控制单元的输入端与所述光耦合器的输出端相连,所述控制单元的输出端与所述主功率模块相连,并输出驱动控制信号,控制所述主功率模块在恒流输出模式下输出恒定电流,且当所述输出电压大于等于所述过功率保护电压时进行限压保护;以及,控制所述主功率模块在恒压输出模式下输出恒定电压,且当所述输出电流大于等于所述过功率保护电流时进行限流保护。
22.可选的,所述电源装置还包括调节器,用于供用户输入设定值;
23.所述参考值设定模块的第二输入端与所述调节器相连,用于当用户选择恒流输出模式时根据所述设定值调整所述输出电流参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电压参考值;还用于当用户选择恒压输出模式时根据所述设定值调整所述输出电压参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电流参考值。
24.可选的,所述电源装置还包括:通讯模块;
25.所述参考值设定模块的第三输入端接收来自所述通讯模块的数据,并根据接收到的所述数据调整所述输出电流参考值和所述输出电压参考值。
26.可选的,所述主功率模块包括ac-dc变换单元和dc-dc变换单元,所述ac-dc变换单元和所述dc-dc变换单元级联连接。
27.第二方面,本技术提供一种电源装置的控制方法,所述电源装置包含一主功率模块,所述主功率模块用于提供一输出电压和一输出电流,所述方法包含:
28.选择恒流输出模式和恒压输出模式中的一者;
29.根据所选择的所述输出模式,设定输出电压参考值和输出电流参考值;其中,当所选择的输出模式为恒流输出模式时,所述输出电压参考值为所述电源装置的过功率保护电压;当所选择的输出模式为恒压输出模式时,所述输出电流参考值为所述电源装置的过功率保护电流;
30.根据所述输出电流参考值和一反映所述输出电流的量得到一第一电信号;
31.将所述第一电信号连接到一环路选择模块的一第一输入端;
32.根据所述输出电压参考值和一反映所述输出电压的量得到一第二电信号;
33.将所述第二电信号连接到所述环路选择模块的一第二输入端;
34.将所述环路选择模块的输出端连接至一驱动模块,所述环路选择模块用于选择将所述第一电信号传输给所述驱动模块或将所述第二电信号传输给所述驱动模块;以及,
35.驱动模块产生一驱动信号,对所述主功率模块进行控制。
36.可选的,所述环路选择模块、所述电流控制环路和所述电压控制环路均由数字控制实现。
37.可选的,所述环路选择模块包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的阴极与所述电流控制环路的输出端相连;所述第二二极管的阴极与所述电压控制环路的输出端相连;所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极均与所述驱动模块的输入端相连。
38.可选的,当所选择的输出模式为恒压输出模式时,当所述输出电流大于等于所述电源装置的过功率保护电流时,所述环路选择模块将所述第一电信号传输给所述驱动模块,当所述输出电流小于所述电源装置的所述过功率保护电流时,所述环路选择模块将所述第二电信号传输给所述驱动模块;
39.当所选择的输出模式为恒流输出模式时,当所述输出电压大于等于所述电源装置的过功率保护电压时,所述环路选择模块将所述第二电信号传输给所述驱动模块,当所述输出电压小于所述电源装置的所述过功率保护电压时,所述环路选择模块将所述第一电信号传输给所述驱动模块。
40.可选的,所述驱动模块包括光耦合器和控制单元,其中,
41.所述光耦合器的输入端与所述环路选择模块的所述输出端相连;
42.所述控制单元的输入端与所述光耦合器的输出端相连,所述控制单元的输出端与所述主功率模块相连,并输出驱动控制信号,控制所述主功率模块在恒流输出模式下输出恒定电流,且当所述输出电压大于等于所述过功率保护电压时进行限压保护;以及,控制所述主功率模块在恒压输出模式下输出恒定电压,且当所述输出电流大于等于所述过功率保护电流时进行限流保护。
43.可选的,所述方法还包括:
44.当所选择的输出模式为恒流输出模式时,参考值设定模块根据用户对调节器的设定值调整所述输出电流参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电压参考值;或者,当所选择的输出模式为恒压输出模式时,所述参考值设定模块根据用户对调节器的设定值调
整所述输出电压参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电流参考值。
45.可选的,所述方法还包括:
46.所述参考值设定模块根据从通讯模块接收到的数据调整所述输出电流参考值和所述输出电压参考值。
47.可选的,所述主功率模块包括ac-dc变换单元和dc-dc变换单元,所述ac-dc变换单元和所述dc-dc变换单元级联连接。
48.本技术实施例提供一种电源装置及电源装置的控制方法,所述电源装置用于提供输出电压和输出电流,包括:用于供用户选择输出模式的模式选择模块,所述输出模式包括恒流输出模式和恒压输出模式;用于根据用户选择的输出模式输出输出电压参考值和输出电流参考值的参考值设定模块,电流控制环路和电压控制环路分别接收输出电流参考值和输出电压参考值,并分别输出第一电信号和第二电信号,环路选择模块用于将第一电信号或第二电信号传输给驱动模块,驱动模块用于向所述主功率模块提供驱动信号,用于控制主功率模块输出恒定电压或恒定电流,且在输出电压或输出电流大于等于过功率保护电压或过功率保护电流时进行限压保护或限流保护,能够实现根据负载条件改变开关电源的工作模式的同时,对开关电源进行过功率保护。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本发明实施例提供的一种电源装置的结构示意图;
51.图2为本发明实施例提供的另一种电源装置的结构示意图;
52.图3为本发明实施例提供的又一种电源装置的结构示意图;
53.图4为本发明实施例提供的一种电源装置的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
55.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
56.图1为本发明实施例提供的一种电源装置的结构示意图。如图1所示,电源装置中
的主功率模块10在电压控制环路20或电流控制环路30的作用下,可以提供输出电压和输出电流。电流控制环路30通过环路选择模块40与驱动模块50连接,电压控制环路20通过环路选择模块40与驱动模块50连接,模式选择模块60可以供用户选择恒流输出模式或恒压输出模式,参考值设定模块70可以输出输出电流参考值和输出电压参考值。当用户选择的输出模式为恒流输出模式时,输出电流参考值即为主功率模块10输出的电流的设定值,输出电压参考值即为过功率保护电压。当用户选择的输出模式为恒压输出模式时,输出电压参考值即为主功率模块10输出的电压的设定值,输出电流参考值即为过功率保护电流。电流采样模块80用于为电流控制环路30提供反映主功率模块10输出电流的量。
57.现有的一种电源装置按照输出特性可以分为恒压电源和恒流电源两种类型。对于恒压电源,可以实现输出电压基本维持恒定,但是负载仅可以为恒定输入电压的负载,不能接入恒流输入型负载(如led负载、电池负载)。虽然部分恒压电源会存在恒流的辅助控制,但是恒流控制仅作为过载或短路时的保护措施。同样的,对于恒流电源,可以实现输出电流基本维持恒定,但是负载仅可以为恒定输入电流的负载,其输出电压由负载决定。恒流电源不能接入恒压输入型负载。虽然部分恒流电源会存在恒压的辅助控制,但是恒压控制仅作为输出开路或过压时的保护措施。
58.现有的另一种电源装置,可以在电源装置内部同时设置电压控制环路和电流控制环路,同时通过设置二选一模块将电压控制环路接入电源装置或者电流控制环路接入电源装置,从而实现该电源装置同时具有恒压工作模式和恒流工作模式,但是此种电源装置在恒压工作模式下或恒流工作模式下无法进行过功率保护。
59.基于上述问题,本发明提供的电源装置及电源装置的控制方法,通过设置模式选择模块60实现供用户选择恒流输出模式或恒压输出模式,通过设置参考值设定模块70实现根据用户选择的输出模式输出输出电压参考值和输出电流参考值,通过设置环路选择模块40实现根据实际情况通过电压控制环路20或电流控制环路30控制驱动模块50工作,从而实现电源装置可以根据负载的类型工作在恒流输出模式或恒压输出模式下,以提高电源装置应用负载的范围。同时,所述电源装置通过电压控制环路20或电流控制环路30工作在某一种输出模式下时,另一环路也接入在电路中,因此当输出电压或输出电流过大时,还具备过功率保护作用,可以保证开关电源的正常使用。
60.下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
61.如图1所示,所述电源装置,用于提供输出电压和输出电流,包括主功率模块10、模式选择模块60、参考值设定模块70、电压控制环路20、电流控制环路30、环路选择模块40和驱动模块50。
62.所述模式选择模块60,用于供用户选择输出模式,所述输出模式包括恒流输出模式和恒压输出模式;
63.所述参考值设定模块70的第一输入端与所述模式选择模块60相连,用于根据用户选择的输出模式输出输出电压参考值和输出电流参考值。其中,当用户选择的输出模式为恒流输出模式时,所述输出电压参考值为所述电源装置的过功率保护电压。当用户选择的输出模式为恒压输出模式时,所述输出电流参考值为所述电源装置的过功率保护电流。
64.所述电流控制环路30接收反映所述输出电流的量和所述输出电流参考值,输出第
一电信号。所述电压控制环路20接收反映所述输出电压的量和所述输出电压参考值,输出第二电信号。
65.所述环路选择模块40的两个输入端分别接收所述第一电信号和所述第二电信号,所述环路选择模块40的输出端与所述驱动模块50的输入端相连,所述环路选择模块40用于选择将所述第一电信号或所述第二电信号传输到所述驱动模块50的输入端;所述驱动模块50的输出端向所述主功率模块10提供驱动信号,用于控制所述主功率模块10输出恒定电压或恒定电流。
66.其中,模式选择模块60用于供用户选择电源装置的输出模式,输出模式可以为恒流输出模式或恒压输出模式。当负载为恒定输入电压的负载时,用户可以选择恒压输出模式。当负载为恒流输入型负载时,用户可以选择恒流输出模式。图1中vo表示电源装置或者主功率模块10的输出电压。
67.其中,模式选择模块60的输出端与参考值设定模块70的第一输入端相连,用于根据用户选择的输出模式确定输出电压参考值和输出电流参考值。其中,当选择的输出模式为恒压输出模式时,电源装置工作在恒压输出模式下,此时参考值设定模块70输出的输出电压参考值即为主功率模块10输出的电压的设定值,参考值设定模块70输出的输出电流参考值为电源装置的过功率保护电流。当电流控制环路30根据接收的反映输出电流的量,确定输出电流大于等于过功率保护电流时,对主功率模块10的输出电流进行限制。
68.例如,当输出模式为恒压输出模式时,设置输出电压参考值为48v。在参考值设定模块70内可以设置电源的最大输出功率2500w,根据最大输出功率可以确定输出电流参考值,即输出电流参考值为52a,表示电源装置在电压控制环路20的作用下可以输出恒定电压48v。当输出电流大于等于52a时,则电压控制环路20将不再起作用,电流控制环路30开始起作用,对输出电流进行限制。
69.相应的,当输出模式为恒流输出模式时,电源装置工作在恒流输出模式下。此时参考值设定模块70输出的输出电流参考值即为主功率模块10输出的电流的设定值,参考值设定模块70输出的输出电压参考值为电源装置的过功率保护电压,当电压控制环路20根据接收的反映输出电压的量,确定输出电压大于等于过功率保护电压时,对主功率模块10的输出电压进行限制。
70.例如,当输出模式为恒流输出模式时,设置输出电流参考值为52a,根据最大输出功率可以确定输出电压参考值,如输出电压参考值为48v,此时表示电源装置在电流控制环路30的作用下可以输出恒定电流52a。当输出电压大于等于48v时,则电流控制环路30将不再起作用,电压控制环路20开始起作用,对输出电压进行限制。
71.其中,为了实现根据负载的输出电流和输出电压将电压控制环路20或电流控制环路30接入电路,在电压控制环路20、电流控制环路30与驱动模块50之间设置环路选择模块40,通过环路选择模块将电流控制环路30输出的第一电信号或电压控制环路20输出的第二电信号传输给驱动模块50,以控制驱动模块50输出不同的驱动信号,以调节主功率模块10的输出电压或输出电流。
72.上述实施例中,通过在电源装置中设置模式选择模块60,使得用户可以设置电源装置工作在恒压输出模式或恒流输出模式。通过将模式选择模块60的输出端与参考值设定模块70相连,使得参考值设定模块70可以输出输出电流参考值和输出电压参考值。环路选
择模块40根据用户选择的输出模式、主功率模块10的输出电压和输出电流以及输出电压参考值和输出电流参考值确定将电流控制环路30输出的第一电信号或电压控制环路20输出的第二电信号传输给驱动模块50,从而实现电流控制环路30或电压控制环路20来控制驱动模块50输出信号,从而控制主功率模块10可以根据负载的类型输出恒定电压或恒定电流;同时,在输出恒定电压或恒定电流时由于另一环路也接入了电路,还可以进行过功率保护,保证开关电源的安全。
73.可选的,所述环路选择模块40、所述电流控制环路30和所述电压控制环路20均由数字控制实现,例如可以通过dsp芯片实现。
74.图2为本发明实施例提供的另一种电源装置的结构示意图。如图2所示,所述环路选择模块40包括第一二极管401和第二二极管402,所述第一二极管401的阴极连接到电流控制环路30的输出端,所述第二二极管402的阴极连接到电压控制环路20的输出端,所述第一二极管401的阳极和所述第二二极管402的阳极均与所述驱动模块50的输入端相连。
75.通过二极管的导通和截止可以选择将电压控制环路20输出的第二电信号或电流控制环路30输出的第一电信号传输给驱动模块50。
76.通过二极管的导通或截止将不同的电信号传输给驱动模块50,具有功耗低和电路稳定的特点。
77.可选的,当用户选择的输出模式为恒压输出模式时,当所述输出电流大于等于所述过功率保护电流时,所述环路选择模块40将所述第一电信号传输到所述驱动模块50的所述输入端,当所述输出电流小于所述过功率保护电流时,所述环路选择模块40将所述第二电信号传输到所述驱动模块50的所述输入端;当用户选择的输出模式为恒流输出模式时,当所述输出电压大于等于所述过功率保护电压时,所述环路选择模块40将所述第二电信号传输到所述驱动模块50的所述输入端,当所述输出电压小于所述过功率保护电压时,所述环路选择模块40将所述第一电信号传输到所述驱动模块50的所述输入端。
78.具体的,环路选择模块40在根据用户选择的输出模式,输出电压和输出电流以及过功率保护电流和过功率保护电压确定传输给驱动模块50的电信号时,可以为:当输出模式为恒压输出模式时,表示电源装置作为电压源使用,需要判断输出电流与过功率保护电流的关系。当输出电流小于过功率保护电流时,则将第二电信号传输给驱动模块50,以使电压控制环路20起作用,电流控制环路30不起作用。当输出电流大于等于过功率保护电流时,将第一电信号传输给驱动模块,以使电流控制环路30起作用,电压控制环路20不起作用。
79.相应的,当输出模式为恒流输出模式时,表示电源装置作为电流源使用,需要判断输出电压与过功率保护电压的关系。当输出电压小于过功率保护电压时,将第一电信号传输给驱动模块50,以使电流控制环路30起作用,电压控制环路20不起作用;当输出电压大于过功率保护电压时,将第二电信号传输给驱动模块50,以使电压控制环路30起作用,电流控制环路20不起作用。
80.通过根据输出模式确定待比较的数据为输出电压或输出电流,并根据输出电压或输出电流与过功率保护电压或过功率保护电流的大小关系确定电压控制环路起作用或电流控制环路起作用,从而实现处于恒压输出模式时可以进行过流保护,当处于恒流输出模式时可以进行过压保护。
81.图3为本发明实施例提供的又一种电源装置的结构示意图。如图3所示,电流采样
模块80为一电阻r。
82.电流控制环路30包括电阻r1,r2,r3,r4和r5,电容c1以及运算放大器e1和e2。
83.电压控制环路20包括电阻r6,r7,r8,r9和r10,电容c2以及运算放大器e3和e4。
84.可选的,所述参考值设定模块70包括微控制单元701和数模转换器702。所述微控制单元701的第一输入端与所述模式选择模块60的输出端相连,所述微控制单元701的输出端与所述数模转换器702的输入端相连。所述微控制单元701用于根据用户选择的输出模式确定所述输出电压参考值和所述输出电流参考值。所述数模转换器702的第一输出端用于输出所述输出电流参考值,所述数模转换器702的第二输出端用于输出所述输出电压参考值。
85.其中,微控制单元701可以根据用户选择的输出模式,确定电源装置的输出电压参考值或输出电流参考值。当用户选择的输出模式为恒压输出模式时,微控制单元701可以确定对应的初始的输出电压参考值,如48v。并根据内部设置的电源装置的最大输出功率确定输出电流参考值,如52a。其中,微控制单元701输出的输出电压参考值和输出电流参考值为数字量,需要通过数模转换器702将数字量转化为模拟量,进而确定电压控制环路20或电流控制环路30的输出信号。
86.可选的,所述驱动模块50包括光耦合器501和控制单元502。
87.所述光耦合器501的输入端与所述环路选择模块40的所述输出端相连。所述控制单元502的输入端与所述光耦合器501的输出端相连。所述控制单元502的输出端与所述主功率模块10相连,并输出驱动控制信号,控制所述主功率模块10在恒流输出模式下输出恒定电流,且当所述输出电压大于等于所述过功率保护电压时进行限压保护;以及,控制所述主功率模块10在恒压输出模式下输出恒定电压,且当所述输出电流大于等于所述过功率保护电流时进行限流保护。
88.其中,光耦合器501用于将来自第一二极管d1或第二二极管d2的信号传输给控制单元502,以使控制单元502输出pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)信号。通过调节pwm信号可以控制主功率模块10调整输出电压或输出电流。示例性的,当电源工作在恒压输出模式时,若输出电流大于等于过功率保护电流时,则调节pwm信号,进而控制主功率模块10,使得主功率模块10的输出电流减小。
89.此外,当主功率模块10包括ac-dc模块101和dc-dc模块102时,由于ac-dc模块101对于人体来说存在一定的安全隐患,此处光耦合器501还用于实现强弱电之间的隔离。
90.可选的,所述电源装置还包括调节器90,用于供用户输入设定值;
91.所述参考值设定模块70的第二输入端与所述调节器90相连,用于当用户选择恒流输出模式时根据所述设定值调整所述输出电流参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电压参考值。还用于当用户选择恒压输出模式时根据所述设定值调整所述输出电压参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电流参考值。
92.此外,为了实现电源装置可以使用在多种负载上,还可以通过设置调节器90来调节输出电流参考值以及输出电压参考值。如图3所示,调节器90与参考值设定模块70的第二输入端连接,具体的,与微控制单元701的第二输入端相连。调节器90为可变电阻,用户可调节可变电阻的阻值,微控制单元701内存储有可变电阻的阻值的可调范围,且该阻值的可调范围对应一个电平的可调范围。
93.具体的,当用户选择恒流输出模式时,电源装置可以输出恒定的电流值,该电流值跟随输出电流参考值。当调节可变电阻时,输出电流参考值可以在可调范围内浮动,输出电压参考值不变。如电源装置的初始的输出电流参考值为52a,通过调节器90实现实际可调范围为26a至52a,输出电压参考值为48v。
94.同样的,当用户选择恒压输出模式时,电源装置可以输出恒定的电压值,该电压值跟随输出电压参考值。当调节vr调节器时,输出电压参考值可以在可调范围内浮动,输出电流参考值不变。如电源装置的初始的输出电压参考值为48v,通过调节器70实现实际可调范围为48v至56v,输出电流参考值为52a。
95.通过设置调节器90实现对电源装置的输出电压参考值或输出电流参考值进行调节,使得该电源装置可以满足多种负载的需求。
96.可选的,所述电源装置还包括通讯模块100。
97.所述参考值设定模块70的第三输入端接收来自所述通讯模块100的数据,并根据接收到的所述数据调整所述输出电流参考值和所述输出电压参考值。
98.通讯模块100可以为pmbus通讯接口,pmbus为一种开放标准的数字电源管理协议,将pmbus通讯接口与上位机相连,可以实现上位机与电源装置的通信。通过上位机输出数字量,以实现对输出电流参考值和所述输出电压参考值的调节。具体的调节过程与上述通过调节器对输出电流参考值和所述输出电压参考值的调节过程类似,此处不再赘述。
99.此外,当电源装置工作在恒压输出模式时,通过pmbus通讯接口还可以实现根据实际使用条件调节输出电流参考值,即过功率保护电流,从而限制电源的输出功率。当电源装置工作在恒流输出模式时,通过pmbus通讯接口还可以实现根据实际使用条件调节输出电压参考值,即过功率保护电压,用于适应不同电压的负载。
100.可选的,所述主功率模块10包括ac-dc变换单元101和dc-dc变换单元102,所述ac-dc变换单元101和所述dc-dc变换单元102级联连接。
101.图4为本发明实施例提供的一种电源装置的控制方法的流程示意图,所述电源装置包含一主功率模块10,所述主功率模块10用于提供一输出电压和一输出电流,所述方法包括:
102.步骤s301、通过模式选择模块60选择恒流输出模式和恒压输出模式中的一者;
103.步骤s302、根据所选择的所述输出模式,通过参考值设定模块70设定输出电压参考值和输出电流参考值;其中,当所选择的输出模式为恒流输出模式时,所述输出电压参考值为所述电源装置的过功率保护电压;当所选择的输出模式为恒压输出模式时,所述输出电流参考值为所述电源装置的过功率保护电流;
104.步骤s303、电流控制环路30根据所述输出电流参考值和一反映所述输出电流的量得到一第一电信号;
105.步骤s304、将所述第一电信号连接到一环路选择模块40的一第一输入端;
106.步骤s305、电压控制环路20根据所述输出电压参考值和一反映所述输出电压的量得到一第二电信号;
107.步骤s306、将所述第二电信号连接到所述环路选择模块40的一第二输入端;
108.步骤s307、将所述环路选择模块40的输出端连接至一驱动模块,所述环路选择模块用于选择将所述第一电信号传输给所述驱动模块或将所述第二电信号传输给所述驱动
模块50;以及,
109.步骤s308、驱动模块50产生一驱动信号,对所述主功率模块进行控制。
110.可选的,所述环路选择模块40、所述电流控制环路30和所述电压控制环路20均由数字控制实现。
111.可选的,所述环路选择模块40包括第一二极管401和第二二极管402,所述第一二极管401的阴极连接到电流控制环路30的输出端,所述第二二极管402的阴极连接到电压控制环路20的输出端,所述第一二极管402的阳极和所述第二二极管402的阳极均与所述驱动模块50的输入端相连。
112.可选的,当所选择的输出模式为恒压输出模式时,当所述输出电流大于等于所述电源装置的过功率保护电流时,所述环路选择模块40将所述第一电信号传输给所述驱动模块50,当所述输出电流小于所述电源装置的所述过功率保护电流时,所述环路选择模块40将所述第二电信号传输给所述驱动模块50;
113.当所选择的输出模式为恒流输出模式时,当所述输出电压大于等于所述电源装置的过功率保护电压时,所述环路选择模块将所述第二电信号传输给所述驱动模块50,当所述输出电压小于所述电源装置的所述过功率保护电压时,所述环路选择模块40将所述第一电信号传输给所述驱动模块50。
114.可选的,所述驱动模块50包括光耦合器501和控制单元502,其中,
115.所述光耦合器501的输入端与所述环路选择模块40的所述输出端相连;
116.所述控制单元502的输入端与所述光耦合器501的输出端相连,所述控制单元502的输出端与所述主功率模块10相连,并输出驱动控制信号,控制所述主功率模块10在恒流输出模式下输出恒定电流,且当所述输出电压大于等于所述过功率保护电压时进行限压保护;以及,控制所述主功率模块10在恒压输出模式下输出恒定电压,且当所述输出电流大于等于所述过功率保护电流时进行限流保护。
117.可选的,所述方法还包括当所选择的输出模式为恒流输出模式时,参考值设定模块70根据用户对调节器90的设定值调整所述输出电流参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电压参考值。或者当所选择的输出模式为恒压输出模式时,所述参考值设定模块70根据用户对调节器90的设定值调整所述输出电压参考值,并根据预设的输出功率确定所述输出电流参考值。
118.可选的,所述方法还包括所述参考值设定模块70根据从通讯模块100接收到的数据调整所述输出电流参考值和所述输出电压参考值。
119.可选的,所述主功率模块10包括ac-dc变换单元101和dc-dc变换单元102,所述ac-dc变换单元101和所述dc-dc变换单元102级联连接。
120.上述电源装置的控制方法为与上述实施例中的电源装置对应的方法,可用于执行上述电源装置实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
121.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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