[發明專利]一種電源控制方法

有效

• 申請號: 201911389645.8
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111010034B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 付加友;蹤成林;高偉峰;宮兆興;陳小平;朱建國
• 申請（專利權）人: 深圳市永聯科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M3/335
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明公開了一種電源控制方法，所述電源包括電源用于控制占空比的控制電路；該方法包括以下步驟：1)當電源系統處于輕載穩態工作時，預測負載動態后電源電路的占空比D；2)根據步驟1)中的預測結果，結合變壓器的匝比、諧振電感值對占空比進行調節，獲得占空比限幅值Dsubgt;max/subgt;；3)根據獲取電源電路的實時占空比Dsubgt;1/subgt;；所述實時占空比通過實時采樣的輸入電壓值、輸出電壓值，和已知電源變壓器的匝比，計算電源電路的實時占空比；4)當電源系統處于負載工作時，每采樣周期采集輸出電壓值，計算輸出電壓下降幅度；然后根據實時占空比Dsubgt;1/subgt;控制PWM模塊發波。本發明方法通過控制預測的最大占空比和設計占空比步進值，來抑制系統中電壓和電流的超調。

技術領域

本發明涉及開關電源控制技術，尤其涉及一種電源控制方法。

背景技術

在開關電源如BUCK、BOOST、正激、反激、移相全橋等電路中，大部分都采用PWM/PFM(脈沖寬度調寬/脈沖頻率調制)進行控制。當輸入、輸出電壓或者負載等發生變化時，電源可以通過PWM/PFM進行自動調節。但是，在有較大的動態時，如從輕載突加到重載，電路的工作模式，有可能會從DCM(斷續模式)向CCM(連續模式)轉換，使占空比D會有較大的變化。由于在突加重載時，輸入不能快速跟隨輸出所需的能量，會出現輸入欠能量的過程，為了彌補其能量的欠缺，占空比D就會有一個較大的超調，因此會造成功率器件上的電壓和電流有較大過沖。

突加重載的過程如圖1所示，其中，A狀態為輕載DCM模式，其穩態占空比較小為D_a，在突加重載時，我們理想的動態過程是如圖的線路1所示，輸入電流I_in緩慢平穩的達到B狀態，其工作模式也由DCM模式下，緩慢的向CCM模式下過渡，最終達到穩態的占空比Db。但是實際從A到B的變化中，會沿如圖1中的2、3路線過渡，就會存在占空比D有較大超調的過程，如狀態C，該狀態下占空比D_c可能是遠大于D_b，因此，將會引起功率器件的電壓和電流有較大的過沖。

當電流和電壓有過沖時，開關管、二極管、變壓器等器件就會有較大的電壓和電流應力，不利于器件的選型，而且還會增加其損耗，影響電源的效率。因此，有效的抑制該過沖電壓和電流，對開關電源有極為重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種電源控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種電源控制方法，所述電源包括電源用于控制占空比的控制電路；

該方法包括以下步驟：

1)當電源系統處于輕載穩態工作時，預測負載動態后電源電路的占空比D；

2)根據步驟1)中的預測結果，結合變壓器的匝比、諧振電感值對占空比進行調節，獲得占空比限幅值D_max；

3)根據獲取電源電路的實時占空比D₁；所述實時占空比通過實時采樣的輸入電壓值、輸出電壓值，和已知電源變壓器的匝比，計算電源電路的實時占空比；

4)當電源系統處于負載工作時，每采樣周期采集輸出電壓值，計算輸出電壓下降幅度；

若輸出電壓下降幅度小于預設值，根據實時占空比D₁控制PWM模塊發波；

若輸出電壓下降幅度大于預設值且實時占空比D₁＝D_max，則啟動超級快環策略，具體如下：

4.1)根據已知的變壓器的匝比、諧振電感值電路參數，以及其工況，包括：輸入輸出電壓和負載的大小，確定占空比達到限幅值的步進ΔD和步進周期數；