[發明專利]用于開關電源的無級限流控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410030273.0
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103746552A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 黃詹江勇;陳四雄;李鋒源;許勇枝
• 申請（專利權）人: 廈門科華恒盛股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種用于開關電源的無級限流控制系統，其特征在于：

包含依次連接的限流電壓控制單元、電壓環控制器、限流電流控制單元、電流環控制器和脈寬調制單元，所述脈寬調制單元的輸出端接至開關電源DC/DC主電路的主功率開關管控制極，還包含一電壓采樣電路、一第一濾波器、一電流采樣電路和一第二濾波器；所述電壓采樣電路的輸入端和電流采樣電路的輸入端都接至所述DC/DC主電路，所述電壓采樣電路的輸出端分別接至所述電壓環控制器的反饋端和所述第一濾波器的輸入端，所述第一濾波器的輸出端接至所述限流電壓控制單元；所述電流采樣電路的輸出端分別接至所述電流環控制器的反饋端和所述第二濾波器的輸入端，所述第二濾波器的輸出端分別接至所述限流電壓控制單元和所述限流電流控制單元。

2.根據權利要求1所述的用于開關電源的無級限流控制系統，其特征在于：所述電壓環控制器為PID控制器或PI控制器，所述電流環控制器為PID控制器或PI控制器。

3.根據權利要求1所述的用于開關電源的無級限流控制系統，其特征在于：所述第一濾波器的濾波時間大于控制周期，所述第二濾波器的濾波時間大于控制周期。

4.根據權利要求3所述的用于開關電源的無級限流控制系統，其特征在于：所述第二濾波器的濾波時間小于所述第一濾波器的濾波時間。

5.根據權利要求4所述的用于開關電源的無級限流控制系統，其特征在于：所述第一濾波器的濾波時間為100-1000倍的控制周期，所述第二濾波器的濾波時間為3-10倍的控制周期。

6.一種根據權利要求1-5任一項所述的用于開關電源的無級限流控制系統的控制方法，用于對DC/DC主電路進行外環為電壓環控制和內環為電流環控制的雙閉環控制，其特征在于：?

在當前控制周期內，所述電壓環控制中，限流電壓控制單元根據DC/DC主電路輸出的直流電壓設置值Vref*、第一濾波器輸出的輸出電壓采樣平均值Vave、第二濾波器輸出的輸出電流采樣平均值Iave以及上一控制周期的電壓環控制器的給定Vref(k-1)經過限流電壓法獲得當前控制周期的電壓環控制器的給定Vref，電壓采樣電路的采樣輸出電壓值Voi作為電壓環控制器的反饋，電壓環控制器的給定Vref與反饋Voi取差值，經電壓環控制器的PID或PI調節獲得電壓環控制器的輸出控制量Iref*；

在所述電流環控制中，限流電流控制單元根據電壓環控制器的輸出控制量Iref*以及第二濾波器輸出的輸出電流采樣平均值Iave經過限流電流法獲得電流環控制器的給定Iref，電流采樣電路的采樣輸出電流值Ioi作為電流環控制器的反饋，電流環控制器的給定Iref與反饋Ioi取差值，經電流環控制器的PID或PI調節獲得脈寬調制單元的控制量，脈寬調制單元輸出PWM信號控制DC/DC主電路穩壓限流輸出。