[發明專利]開關電源中間母線電壓的調節方法及裝置

有效

• 申請號: 200910003513.7
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101771348A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 黎平;李劍;呂有根
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源系統北美公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;G05F1/46
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 郭曉芬

技術領域

本發明涉及一種開關電源中間母線電壓的調節方法，本發明還涉及一 種開關電源中間母線電壓的調節裝置。

背景技術

如圖1所示，常用開關電源一般由AC/DC變換器實現輸入交流V_in到 直流V_PFC的變換，再通過第二級的DC/DC變換器實現V_PFC到V_out的DC/DC 變換。

第二級DC/DC變換器常常采用全橋移相、雙管正激，LLC等電路， 在設計的過程中，通常都將電源額定輸出點設計在最佳工作狀態，但是通 常電源都有一定的輸出電壓范圍要求，當輸出電壓偏離額定輸出電壓時， 模塊的工作狀態也會偏離最佳工作狀態，出現惡化，例如雙管正擊電路， 當輸出電壓減少時，DC/DC變換器的開關導通占空比就要減少，對于PWM 電路，占空比的減少勢必增加電源損耗，使電源的性能變差。同樣LLC諧 振變換器雖然大部分情況工作在PFM狀態，但是也存在輸出電壓偏離額定 工作電壓而導致電源性能變差的情況，下面以LLC諧振變換器為例進行較 詳細的闡述。

LLC諧振變換器作為DC/DC變換器拓撲，與其他如全橋移相、雙管 正激，甚至全橋、半橋硬開關相比，在合理的設計條件下，能夠使輸出范 圍更寬，將額定輸出電壓V_outnormal工作頻率設計為約等于LLC諧振頻率f_r， 幾乎全負載范圍實現ZVS，副邊整流二極管自然過零，幾乎沒有反向恢復， 正弦電流波形使開關頻率的高次諧波分量很小，由此造成的輻射問題大大 減輕，有利于EMI的設計。但是，當輸出電壓要求在V_outmin<V_outnormal<V_outmax內可調時，LLC變換器的工作頻率和工作狀態將會偏離諧振點。

在以往的開關電源中，AC/DC變換器的輸出電壓大都采用固定電壓輸 出作為DC/DC環節的輸入，或者在固定電壓輸出的基礎上，在某個別工 作點將AC/DC變換器電壓調高，這種AC/DC變換器調壓方式，沒有充分 發揮DC/DC變換器的最佳工作性能，從而達到提高開關電源的整體性能 的目的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是為了克服以上的不足，提出了一種開 關電源中間母線電壓的調節方法及裝置，能改善開關電源的整體性能。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種開關電源中間母線電壓的調節方法，所述開關電源包含DC/DC 變換器和AC/DC變換器，所述調節方法包括如下步驟：第一步：檢測開 關電源的輸出電壓V_out；第二步：根據DC/DC變換器的直流增益公式和開 關電源的輸出電壓V_out獲取電壓V_PFC；第三步：如果V_PFCmin≤V_PFC≤V_PFCmax，V_PFC值不變；如果V_PFC<V_PFCmin，使V_PFC＝V_PFCmin；如果V_PFC>V_PFCmax，使V_PFC＝V_PFCmax； 其中V_PFCmin是AC/DC變換器允許的最小輸出電壓，V_PFCmax是AC/DC變換器 允許的最大輸出電壓。

還包括第四步：檢測開關電源的交流電壓峰值V_in，如果 V_PFC不變；否則使其中ΔV是測量誤差， ΔV≥0。

所述第二步中，所述直流增益公式為其中f_s為 DC/DC變換器開關管工作頻率，D為DC/DC變換器開關管導通占空比。