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一种开关电源频率自适应调节方法、系统及其电子设备与流程

2022-11-23 13:06:50 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及开关电源的领域,尤其是涉及一种开关电源频率自适应调节方法、系统及其电子设备。


背景技术:

2.am/fm收音机经常应用于建筑工地等恶劣环境,该类型的收音机通常由开关电源驱动,其功率通常高于传统家用收音机的额定功率值,以便于在更宽阔、更嘈杂的工地环境中广播音频。收音机的信号与噪声比(signal-to-noise ratio)snr值最大时收音效果最好,开关电源对收音设备的干涉也最小。开关电源会产生电磁辐射,从而干扰收音机调谐电路的运行,使信噪比snr值变小,进而导致收音机输出的音频质量降低。且干扰的程度与开关电源额定功率成正比增加。
3.在现有开关电源驱动的收音机设备中,为了提高收音机输出的音频质量,采用了电磁屏蔽技术,采用金属盒子将开关电源模块包裹,用于降低电磁波辐射干扰对调谐电路的影响。
4.针对上述中的相关技术,发明人认为电磁波仍可能通过开关电源的连接电缆传播到am/fm解调器,从而导致对包括am/fm调谐器在内的相邻电子设备进行干扰,仍然会降低收音机输出的音频质量。


技术实现要素:

5.为了降低开关电源对收音机的干扰,提高收音机输出的音频质量,本技术提供一种开关电源频率自适应调节方法、系统及其电子设备。
6.第一方面,本技术提供的一种开关电源频率自适应调节方法,采用如下的技术方案:一种开关电源频率自适应调节方法,包括:获取snr阈值,实时获取am/fm收音解调器snr值,并与snr阈值比较;若am/fm收音解调器snr值小于snr阈值,则输出多个控制信号至开关电源,并获取多个控制信号分别控制开关电源时开关电源对应的工作频率;获取am/fm收音解调器在各个所述工作频率时的snr值,得到其中的最大值;输出snr值为最大值时对应的控制信号,并用该控制信号控制开关电源的工作频率;根据预设时间周期性获取am/fm收音解调器snr值,并与snr阈值比较。
7.通过采用上述技术方案,当am/fm收音解调器是snr值小于snr阈值时,多个控制信号依次对开关电源进行控制,并采集到各个控制信号时的snr值和工作频率,并在一定周期内采用最大snr值的工作频率对开关电源进行控制,从而使得一定周期内的开关电源频率为最适频率;并通过周期性重复该方法,使开关电源周期性自适应调整为snr值最大时的最适频率,降低了开关电源对收音机的干扰,提高收音机输出的音频质量。
8.可选的,获取多个控制信号分别控制开关电源时开关电源对应的工作频率包括以
下步骤:分别获取多个不同占空比的pwm控制信号;将多个pwm控制信号分别转换成多个电压信号;再将所述多个电压信号分别转换成多个电流信号;最后将所述多个电流信号分别转换成不同占空比时的工作频率。
9.通过采用上述技术方案,由于开关电源工作频率与输出功率成正相关,因此需要先获取电压信号值和电流信号值;在获取各个控制信号下开关电源的工作频率时,先分别获取各个控制信号的pwm控制信号,再将pwm控制信号转换成电压信号,电压信号转换成电流信号,最后输出各个控制信号下开关电源的工作频率,从而便于匹配不同的snr值,进而得出最大snr值时开关电源的工作频率。
10.可选的,获取多个控制信号分别控制开关电源时开关电源对应的工作频率包括以下步骤:分别获取多个电压信号;再将多个电压信号分别转换成多个电流信号;最后将所述多个电流信号分别转换成不同占空比时的工作频率。
11.通过采用上述技术方案,在获取不同控制信号的电压信号值和电流信号值时,可以是直接获取到电压信号,并将电压信号转换成电流信号,最后输出各个控制信号下开关电源的工作频率,从而便于匹配不同的snr值,进而得出最大snr值时开关电源的工作频率。
12.可选的,在获取snr阈值,实时获取am/fm收音解调器snr值,并与snr阈值比较前,所述开关电源频率自适应调节方法包括如下步骤:获取am/fm音源输入模式启动信号,基于am/fm音源输入模式启动信号判断是否获取am/fm收音解调器snr值并与snr阈值比较;获取am/fm模式下手动调频信号,基于am/fm模式下手动调频信号判断是否获取am/fm收音解调器snr值并与snr阈值比较;获取周期性调整信号,若达到预设时间,则获取am/fm收音解调器snr值并与snr阈值比较。
13.通过采用上述技术方案,在进入比对snr值步骤时,需要有触发条件,可以是am/fm音源输入模式启动,也可以是在am/fm模式下手动调频,以及预设的周期性调整信号,因此需要对上述三种条件进行实时检测,当满足条件后,执行比对snr值步骤。当获取到am/fm音源输入模式启动信号后,执行比对snr值步骤,开始寻找开关电源最适工作频率;当获取到在am/fm模式下进行了手动调频,同样执行比对snr值步骤;当获取到预设时间的周期性调整时钟信号,触发寻找开关电源最适工作频率的流程,从而在开关电源工作频率漂移后,及时进行自适应的调节,使之调整为最佳的工作频率。
14.第二方面,本技术提供的一种开关电源频率自适应调节系统,采用如下的技术方案:一种开关电源频率自适应调节系统,包括:snr值获取单元,用于实时获取am/fm收音解调器的snr值;控制信号输出单元,用于输出不同的控制信号;比较单元,用于将设定的snr阈值与实时获取的snr值进行比较,若snr值小于snr阈值,则控制信号输出单元输出多个控制信号至开关电源;
频率获取单元,用于获取多个控制信号分别控制开关电源时开关电源对应的工作频率;所述比较单元还用于比较与所述工作频率对应的多个snr值,获取最大的snr值;开关电源单元,用于输出最大的snr值对应的控制信号,并用该控制信号控制开关电源的工作频率;计时单元,用于获取调节周期,snr值获取单元在基于所述调节周期获取am/fm收音解调器的snr值。
15.通过采用上述技术方案,snr值获取单元先实时获取am/fm收音解调器的snr值,并通过比较单元将实时获取的snr值与设定的snr阈值进行比较,设定的snr阈值为提前设置;其中,若是实时获取的snr值小于设定的snr阈值,则控制信号输出单元输出多个控制信号至开关电源,否则snr值获取单元继续实时获取am/fm收音解调器的snr值,比较单元继续对实时获取的snr值与设定的snr阈值进行比较,直至实时获取的snr值小于设定的snr阈值。
16.当控制信号输出单元输出多个控制信号至开关电源后,频率获取单元分别获取多个控制信号控制开关电源时的工作频率,此时snr值获取单元实时获取不同控制信号时am/fm收音解调器的snr值,比较单元对多个snr值进行比较,获取最大snr值,并将该最大snr值对应工作频率的控制信号输出到开关电源单元,开关电源单元采用该控制信号的工作频率进行工作。并且在计时单元设定的周期内,启动snr值获取单元周期性调整开关电源单元的工作频率。
17.第三方面,本技术提供一种运用了开关电源频率自适应调节系统的电子设备,采用如下的技术方案:一种运用了开关电源频率自适应调节系统的电子设备,包括微控制器、am/fm收音解调模块、音频放大模块、音频输出模块以及电源模块,其中:所述微控制器,连接于am/fm收音解调模块、音频放大模块以及电源模块,用于生成开关电源频率调节信号,以及向am/fm收音解调模块、音频放大模块和电源模块发出控制信号,所述微控制器用于实现所述的开关电源频率自适应调节方法;所述am/fm收音解调模块,连接于音频放大模块,用于接收外部的无线电信号,并将无线电信号转换成音频信号后,发送至音频放大模块;所述音频放大模块,连接于所述音频输出模块,用于接收并放大所述am/fm收音解调模块发出的音频信号,并将放大后的音频信号输出到所述音频输出模块;所述音频输出模块,用于接收所述音频放大模块放大后的音频信号,并输出所述放大后的音频信号;所述电源模块,用于为所述微控制器、am/fm收音解调模块、音频放大模块、音频输出模块供电。
18.通过采用上述技术方案,微控制器接生成开关电源频率调节信号后,读取am/fm收音解调模块当前snr值是否大于snr阈值;如果当前snr值小于设定的snr阈值,微控制器进入自动调整开关电源频率模式,微控制器输出多个控制信号至电源模块,将电源模块的工作频率调整为周期内snr值最高的工作频率,降低电源模块产生的电磁辐射对收音机的干扰,提高收音机输出的音频质量。am/fm收音解调模块接收无线电信号,将无线电信号转换成音频信号,并将该音频信号输出到音频放大模块进行放大,最后放大的音频信号通过音
频输出模块进行输出。
19.可选的,所述电源模块包括连接于外接电源电的整流滤波单元、调压单元、稳压供电单元,其中整流滤波单元连接于调压单元,用于将外接电源整流为直流高电压后传输至调压单元;所述调压单元连接于所述稳压供电单元,用于将所述直流高电压转换成高频低电压后传输至稳压供电单元,稳压供电单元向所述微控制器、am/fm收音解调模块、音频放大模块、音频输出模块供电。
20.通过采用上述技术方案,外接电源接入电路中,外接电源的交流电经过整流滤波单元进行滤波以及整流成直流高电压,直流高电压调压经过调压单元转换成高频低电压,再经过稳压供电单元稳压调整为所需的电能,从而对不同电压的单元进行供电。
21.可选的,所述微控制器与所述调压单元之间连接有电信号转换单元,所述电信号转换单元用于将所述微控制器发出的控制信号转换成电流信号,所述调压单元将所述电流信号转换成用于改变电源模块工作频率的工作频率控制信号。
22.通过采用上述技术方案,由于在音频输出模块的输出功率发生变化时,电源模块的输出功率会发生漂移,微控制器需要对调压单元的工作频率进行调节,而微控制器发出的控制信号无法直接对调压单元进行控制,因此需要在微控制器与调压单元之间连接电信号转换单元,电信号转换单元将控制信号转换成电流信号,进而将电流信号转换成工作频率控制信号对电源模块进行控制,使电源模块的工作频率维持在较高的snr值,降低电源模块对音频输出模块干扰。
23.可选的,所述电信号转换单元包括电压转换子单元、电流转换子单元、隔离子单元,所述电压转换子单元连接于所述微控制器,用于将微控制器发出的pwm信号转换成电压信号;所述电流转换子单元连接于隔离子单元,用于将所述电压信号转换成电流信号;所述隔离子单元连接于所述调压单元,用于将隔离后的电流信号传输到所述调压单元。
24.通过采用上述技术方案,在微控制器对调压单元的工作频率进行调节时,微控制器先发出pwm控制信号到电压转换子单元,电压转换子单元将控制信号转换成电压信号后,经过电流转换子单元转换为电流信号,最后通过隔离子单元输出到调压单元,从而实现微控制器对调压单元的控制。
25.可选的,所述电信号转换单元包括电流转换子单元、隔离子单元,所述电流转换子单元分别连接于所述微控制器与所述隔离子单元,用于将所述电压信号转换成电流信号,并传输到所述隔离子单元;所述隔离子单元连接于所述调压单元,用于将隔离后的电流信号传输到所述调压单元。
26.通过采用上述技术方案,在微控制器对调压单元的工作频率进行调节时,微控制器也可以直接发出电压信号,电压信号经过电流转换子单元转换为电流信号,最后通过隔离子单元输出到调压单元,从而实现微控制器对调压单元的控制。
27.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.通过对am/fm收音解调器实时snr值与snr阈值的比较,再一定周期内发出多个控制信号依次对开关电源进行控制,并采集到各个控制信号时的snr值和工作频率,并在一定周期内采用最大snr值的工作频率对开关电源进行控制,从而使得一定周期内的开关电源频率为最适频率;并通过周期性重复该方法,使开关电源周期性自适应调整为snr值最大时的最适频率,降低了开关电源对收音机的干扰,提高收音机输出的音频质量。
28.2.通过对电信号转换单元的设置,在不同的微控制单元输出不同的控制信号时,均能够将不同的控制信号转换成调压单元能够识别与接收的电流信号,便于实现对调压单元的控制,也便于微控制单元采集到调压单元在不同控制信号下的工作频率以及snr值,从而进一步获取到一定周期内最大snr值时的工作频率。
附图说明
29.图1是本技术实施例1的开关电源频率自适应调节方法的流程图;图2是本技术实施例1的启动自动调整开关电源频率模式的触发条件原理图;图3是本技术实施例1的获取频率过程的流程图;图4是本技术实施例1的一种采用了开关电源频率自适应调节方法的电子设备模块示意图;图5是本技术实施例1的电源模块具体电路结构示意图;图6是本技术实施例1的电信号转换单元具体电路结构示意图;图7是本技术实施例1的am/fm收音解调模块具体电路结构示意图;图8是本技术实施例2的获取频率过程的流程图;图9是本技术实施例2的电信号转换单元具体电路结构示意图。
30.附图标记说明:1、微控制器;2、am/fm收音解调模块;3、音频放大模块;4、音频输出模块;5、电源模块;51、整流滤波单元;52、调压单元;53、稳压供电单元;531、第一供电子单元;532、第二供电子单元;533、第三供电子单元;6、电信号转换单元;61、电压转换子单元;62、电流转换子单元;63、隔离子单元。
具体实施方式
31.以下为对本技术作进一步详细说明。
32.实施例1第一方面,本技术实施例公开一种开关电源频率自适应调节方法,应用于开关电源频率自适应调节系统,参照图1,包括如下步骤:s1、snr值比对步骤:获取snr阈值,实时获取am/fm收音解调器snr值,并与snr阈值比较。s2、控制信号发送步骤:若am/fm收音解调器snr值小于snr阈值,则输出多个控制信号至开关电源,并获取多个控制信号分别控制开关电源时开关电源对应的工作频率。s3、最大snr值获取步骤:获取am/fm收音解调器在各个所述工作频率时的snr值,得到其中的最大值。s4、开关电源控制步骤:输出snr值为最大值时对应的控制信号,并用该控制信号控制开关电源的工作频率。s5、周期性调整步骤:根据预设时间周期性获取am/fm收音解调器snr值,并与snr阈值比较,从而降低开关电源对收音机的干扰,提高收音机输出的音频质量。
33.由于步骤s1-s4是对开关电源的工作频率进行自动调节,即步骤s1-s4可定义为自动调整开关电源频率模式,其中在自适应调节时,需要对snr值比对步骤进行触发,才能启动自动调整开关电源频率模式,参照图2,本技术中获取启动自动调整开关电源频率模式的开关电源频率调节信号包括:s01:获取am/fm音源输入模式启动信号,基于am/fm音源输入模式启动信号判断是否获取am/fm收音解调器snr值并与snr阈值比较;
s02:获取am/fm模式下手动调频信号,基于am/fm模式下手动调频信号判断是否获取am/fm收音解调器snr值并与snr阈值比较;s03:获取周期性调整信号,若达到预设时间,则获取am/fm收音解调器snr值并与snr阈值比较。
34.其中,am/fm音源输入模式为am/fm收音机的收音工作模式。当获取到上述s01、s02和s03信号后,启动自动调整开关电源频率模式,使开关电源始终工作在一定周期内最大snr值的工作频率下,其中周期性调整信号为预设的时间周期内产生的调整信号。
35.在此说明,当接收上述s01、s02和s03任一信号时,均能触发启动自动调整开关电源频率模式;例如:当在一个预设的时间周期内的任一时刻,获取到am/fm模式下手动调频信号后,启动自动调整开关电源频率模式;当上一次的自动调整开关电源频率模式结束,立刻获取到am/fm模式下手动调频信号,仍然能够立刻触发启动自动调整开关电源频率模式;当结束上一次自动调整开关电源频率模式后,时间周期进行更新,以上一次结束自动调整开关电源频率模式的时间为起始时间。
36.在获取频率过程中,参照图3,包括以下步骤:s301:先分别获取多个不同占空比的pwm控制信号,s302:将多个pwm控制信号分别转换成多个电压信号;s303:再将多个电压信号分别转换成多个电流信号;s304:最后将多个电流信号分别转换成不同占空比时的工作频率。
37.在获取snr值为最大值时的控制信号过程中,例举一组实验数据进行说明,参照表1,本实施例中,输出10个pwm控制信号至开关电源,经过获取频率过程后,分别获取到10个开关电源的工作频率,并获取到不同工作频率对应的snr值,再对10个snr值进行比较获取到最大snr值,例如为25db的snr值,输出对应的pwm控制信号占空比为56%,并在下一个周期时间内以该pwm控制信号对开关电源控制,从而降低开关电源对收音机的收音效果干扰。该数据为示范说明,本技术中pwm控制信号可以是多个,也可以是多组控制信号,最终取最大snr值。mcu输出pwm占空比值开关电源频率snr值32%54khz2335%55khz2238%56khz2541%57khz1944%58khz2347%59khz2050%60khz2053%61khz2256%62khz2559%63khz21
………………
38.表1
本技术实施例一种开关电源频率自适应调节方法的实施原理为:先是人为在系统上设置snr阈值以使系统获取snr阈值;再采集am/fm收音解调器的实时snr值,并与snr阈值进行比较;当am/fm收音解调器snr值小于snr阈值时,多个控制信号依次对开关电源进行控制,并采集到各个控制信号时的snr值和工作频率,然后在一定周期内采用最大snr值的工作频率对开关电源进行控制,从而使得一定周期内的开关电源频率为最佳频率;并通过周期性重复该方法,使开关电源周期性自适应调整为snr值最大时的频率,从而降低了开关电源对收音机的干扰,提高了收音机输出的音频质量。
39.当用户使用时,收音设备启动,并am/fm音源输入模式启动,收音设备自适应调节开关电源频率,对收音效果进行调节,提高收音机输出的音频质量。当用户对收音设备手动调频时,收音设备同样自适应调节开关电源频率,自动提高收音机输出的音频质量。以及周期性调节收音设备的开关电源频率,以便于收音设备持续输出较好的音频质量。
40.第二方面,本技术实施例公开一种采用了开关电源频率自适应调节系统,包括:snr值获取单元,用于实时获取am/fm收音解调器的snr值;控制信号输出单元,用于输出不同的控制信号;比较单元,用于将设定的snr阈值与实时获取的snr值进行比较,若snr值小于snr阈值,则控制信号输出单元输出多个控制信号至开关电源;频率获取单元,用于获取多个控制信号分别控制开关电源时开关电源对应的工作频率;比较单元还用于比较与所述工作频率对应的多个snr值,获取最大的snr值;开关电源单元,用于输出最大的snr值对应的控制信号,并用该控制信号控制开关电源的工作频率;计时单元,用于获取调节周期,snr值获取单元在基于所述调节周期获取am/fm收音解调器的snr值。
41.本技术实施例一种采用了开关电源频率自适应调节系统的实施原理为:snr值获取单元先实时获取am/fm收音解调器的snr值,并通过比较单元将实时获取的snr值与提前设置好的snr阈值进行比较;其中,若是实时获取的snr值小于设定的snr阈值,则控制信号输出单元输出多个控制信号至开关电源;否则snr值获取单元继续实时获取am/fm收音解调器的snr值,比较单元继续对实时获取的snr值与设定的snr阈值进行比较,直至实时获取的snr值小于设定的snr阈值。
42.当控制信号输出单元输出多个控制信号至开关电源后,频率获取单元分别获取多个控制信号控制开关电源时的工作频率;此时snr值获取单元实时获取不同控制信号时am/fm收音解调器的snr值,比较单元对多个snr值进行比较,获取最大snr值,并将该最大snr值对应工作频率的控制信号输出到开关电源单元,开关电源单元采用该控制信号的工作频率进行工作。并且在计时单元设定的周期内,启动snr值获取单元周期性调整开关电源单元的工作频率。
43.第三方面,本技术实施例公开一种采用了开关电源频率自适应调节系统的电子设备,参照图4,包括微控制器1(mcu)、am/fm收音解调模块2、音频放大模块3、音频输出模块4及电源模块5,其中:微控制器1,连接于am/fm收音解调模块2、音频放大模块3以及电源模块5,用于生成开关电源频率调节信号,以及发出控制信号;am/fm收音解调模块2,连接于音频放大模块3,用于接收无线电信号,并将无线电信号转换成音频信号;音频放大模块3,连接于音频输出模块4,用于放大音频信号并输出到音频输出模块4;音频输出模块4,用于接收音频放大模块3放大后的信号,并输出该音频信息;电源模块5,用于为微控制器1、am/fm收
音解调模块2、音频放大模块3、音频输出模块4供电。
44.音频放大模块3可以是功率放大器,也可以是数字处理器dsp、电子开关等其它音频设备输入源,申请实施例中采用功率放大器;由于本实施为工地等大范围环境,音频输出模块4采用喇叭;mcu连接有显示模块,显示模块用于显示mcu输出的调谐、射频、周期等信息,本技术中显示模块采用液晶显示器lcd。
45.mcu接收到am/fm音源输入模式启动信号、am/fm模式下手动调频信号或者周期性调整信号后,读取到am/fm收音解调模块2当前snr值大于snr阈值,mcu进入自动调整开关电源频率模式,mcu输出多个pwm控制信号至电源模块5,将电源模块5的工作频率调整为周期内snr值最高的工作频率,电源模块5采用干扰最小的工作频率对整个设备提供所需电能,降低电源模块5产生的电磁辐射对收音机的干扰,提高收音机输出的音频质量。am/fm收音解调模块2接收无线电信号,将无线电信号转换成音频信号(微弱的电子正弦波信号),功率放大器放大微弱电子正弦波信号,最后通过喇叭输出音频。
46.参照图4,电源模块5包括连接于外接电源电的整流滤波单元51、调压单元52、稳压供电单元53,其中整流滤波单元51连接于调压单元52,用于将外接电源整流为直流高电压后传输至调压单元52;调压单元52连接于稳压供电单元53,用于将直流高电压转换成低电压后传输至稳压供电单元53,稳压供电单元53根据不同的供电类型进行稳压供电。
47.外接电源接入电路后,外接电源的交流电经过整流滤波单元51进行滤波以及整流成直流高电压,具体电路结构参照图5,交流市电零线端(n1)连接有电位器vr1,电位器vr1另一端连接有保险丝f1,保险丝f1另一端连接于流市电零线端(l1);保险丝f1连接有热敏电阻ntc1,热敏电阻ntc1靠近于电位器vr1与交流市电零线端(n1)的一端设置,当有高于热敏电阻ntc1的动作电压输入时,热敏电阻ntc1发送动作,保险丝f1熔断,从而起到保护整体电路的作用。电位器vr1两端依次并联有电磁干扰(emi)滤波器fl1、fl2、fl3,经过emi滤波器fl1、fl2、fl3的多级滤波,用于抑制电磁干扰信号。emi滤波器fl1与emi滤波器fl2之间设置有第一滤波电路,滤波电路第一由电阻r1、r2、r3、r4与电容c1并联设置组成,减小对高频电信号的阻抗。emi滤波器fl3远离交流电的一端设置有由桥式整流器bd1和第二滤波电路,第二滤波电路并联于桥式整流器bd1远离emi滤波器fl3的一端;本技术中第二滤波电路由电解电容c2与陶瓷电容c3、c4并联设置形成,电解电容c2并联于桥式整流器bd1的1、4端,陶瓷电容c3、c4并联于电解电容c2设置,第二滤波电路中两种电容配合对高低频的干扰进行吸收和抑制,提高滤波效果。通过emi滤波器fl1、fl2、fl3的多级滤波后,再通过桥式整流器bd1的整流和第二滤波电路的滤波将市电变为直流高电压。
48.直流高电压调压经过调压单元52转换成高频低电压,调压单元52主要由脉冲宽度调制开关电路、开关型场效应管电路和高频变压器电路组成,脉冲宽度调制开关电路通过改变占空比控制开关型场效应管电路中的场效应管q2的导通与关断,从而将直流高电压加到高频变压器电路中变压器tr1中的原边线圈,从而使得变压器tr1的副边线圈感应出高频低电压。
49.高频低电压经过稳压供电单元53稳压调整进行供电,稳压供电单元53包括三组不同整流滤波电路。其中,为了在市电断电时,使收音机进行持续的供电,电源模块5还包括储能单元,本技术中储能单元为锂电池,锂电池接收稳压供电单元53的电能,并用于在市电断电时对收音机进行供电;因此,稳压供电单元53其中一路为第一供电子单元531,第一供电
子单元531经整流二极管和滤波电容整流滤波后为锂电池提供充电电压bat;另一路为第二供电子单元532,经整流二极管和滤波电容整流滤波后提供 5v供电电压;再一路为第三供电子单元533,为收音机设备提供电压lvs。
50.参照图4,微控制器1与调压单元52之间连接有电信号转换单元6,电信号转换单元6用于将微控制器1发出的控制信号转换成电流信号,从而使调压单元52将电流信号转换成工作频率控制信号。电信号转换单元6包括电压转换子单元61、电流转换子单元62、隔离子单元63,电压转换子单元61连接于微控制器1,用于将微控制器1发出的pwm信号转换成电压信号;电流转换子单元62连接于隔离子单元63,用于将电压信号转换成电流信号;隔离子单元63连接于调压单元52,用于将隔离后的电流信号传输到调压单元52,其中,隔离子单元63通过光耦合器实现隔离。
51.参照图6,电压转换子单元61主要由多个电容和电阻组成rc滤波电路,将将微控制器1发出的pwm信号转换成电压信号;本实施方式中,rc滤波电路由电阻r24、r25和电容c40、c41组成,其中电阻r24一端连接于微控制器1信号输出脚mcu-control,另一端连接于电容c40,电容c40另一端接地;电阻r25一端连接于电阻r24远离微控制器1信号输出脚mcu-control的一端,另一端连接于电容c41,电容c41另一端接地。电流转换子单元62主要由运算放大器u3和三极管q4组成,其中运算放大器u3正向输入端连接于rc滤波电路中电阻r6远离电阻r24的一端,运算放大器u3正向输入端接地,输出端连接于三极管q4的基极b,三极管q4的发射极e连接有电阻r27后接地,集电极c连接于光耦合器u5,三极管q4在电路中起到射极跟随器的作用。运算放大器u3将电压信号进行放大后输出到三级管q4进行电流放大,转换成电流信号。
52.在获取收音机单位时间内最大snr值时,mcu依次输出10个不同占空比的pwm1

pwm10,经过rc滤波电路将pwm信号转为电压v1

v10,再由运算放大器u3以及三极管q4将电压信号转为不同的电流信号a1

a10,再经光耦合器u5将其信号传到脉冲宽度调制开关电路。脉冲宽度调制开关电路依次输出不同频率f1

f10到mcu。
53.mcu在输出不同占空比的同时,分别读取中的am/fm收音解调器所收到无线电台的信噪比snr值,并从10组snr值中找到最大值。mcu将最大snr值时相对应的pwm值固定输出到脉冲宽度调制开关电路。使其开关电源稳定工作在snr值最大时的工作频率,以此降低开关电源对收音机设备的干涉。
54.本技术实施例一种采用了开关电源频率自适应调节方法的电子设备的实施原理为:外接电源通过emi滤波器fl1、fl2、fl3的多级滤波后,再通过桥式整流器bd1的整流和第二滤波电路的滤波将市电变为直流高电压,直流高电压经过脉冲宽度调制开关电路,改变占空比控制场效应管q2的导通与关断,将直流高电压加到变压器tr1中的原边线圈,使得变压器tr1的副边线圈感应出高频低电压,高频低电压经过第一供电子单元531、第二供电子单元532、第三供电子单元533后输出锂电池充电电压bat、 5v供电电压和收音机供电电压lvs。
55.mcu依次输出不同占空比的pwm信号,经过rc滤波电路将pwm信号转为电压信号,再由运算放大器u3以及三极管q4将电压信号转为不同的电流信号,再经光耦合器u4将其信号传到脉冲宽度调制开关电路。脉冲宽度调制开关电路依次输出不同频率信号到mcu。mcu在输出不同占空比的同时,分别读取am/fm收音解调器所收到无线电台的信噪比snr值,并snr
值中找到最大snr值。mcu将最大snr值时相对应的pwm值固定输出到脉冲宽度调制开关电路,使开关电源稳定工作在snr值最大时的工作频率。
56.实施例2第一方面,本技术实施例公开一种开关电源频率自适应调节方法,本实施例与实施例1的不同之处在于,参照图8,在获取频率过程中,包括以下步骤:s301:分别获取多个电压信号,s302:再将多个电压信号分别转换成多个电流信号;s303:最后将多个电流信号分别转换成不同占空比时的工作频率。
57.在本实施例中,直接获取到电压信号,而无需对pwm控制信号进行处理,转变成电压信号后再输出。
58.本技术实施例一种开关电源频率自适应调节方法的实施原理为:先是设置snr阈值;再采集am/fm收音解调器的实时snr值,并与snr阈值进行比较;当am/fm收音解调器是snr值小于snr阈值时,多个控制信号依次对开关电源进行控制,并采集到各个控制信号时的snr值和电压信号,并将电压控制信号转换成电流信号,最终输出工作频率信号;再对snr值进行比较,然后采用最大snr值的工作频率对开关电源进行控制,从而使得一定周期内的开关电源频率为最佳频率;并通过周期性重复该方法,使开关电源周期性自适应调整为snr值最大时的频率,从而降低了开关电源对收音机的干扰,提高了收音机输出的音频质量。
59.第二方面,本技术实施例公开一种采用了开关电源频率自适应调节方法的电子设备,参照图9,本实施例与实施例1的不同之处在于,电信号转换单元6包括电流转换子单元62、隔离子单元63,电流转换子单元62连接于微控制器1与隔离子单元63,用于将电压信号转换成电流信号,并传输到隔离子单元63;隔离子单元63连接于调压单元52,用于将隔离后的电流信号传输到调压单元52。
60.在获取收音机单位时间内最大snr值时,mcu依次输出10个不同的电压v1

v10,再由运算放大器u3以及三极管q4将电压信号转为不同的电流信号a1

a10,再经光耦合器u4将其信号传到脉冲宽度调制开关电路。脉冲宽度调制开关电路依次输出不同频率f1

f10到mcu。
61.mcu在输出不同电压信号的同时,分别读取am/fm收音解调器所收到无线电台的信噪比snr值,并从10组snr值中找到最大值。mcu将最大snr值时相对应的pwm值固定输出到脉冲宽度调制开关电路。使其开关电源稳定工作在snr值最大时的工作频率,以此降低开关电源对收音机设备的干扰。
62.本技术实施例一种采用了开关电源频率自适应调节方法的电子设备的实施原理为:再对电源模块5输出频率进行控制时,mcu依次输出不同的电压信号,再由运算放大器u3以及三极管q4将电压信号转为不同的电流信号,再经光耦合器u4将其信号传到脉冲宽度调制开关电路。脉冲宽度调制开关电路依次输出不同频率信号到mcu。
63.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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