[發明專利]寬電壓范圍供電的穩壓裝置

有效

• 申請號: 202010202318.3
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111342657B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 莫飛凡;申偉剛;康宇濤;陳楚洪;裘文波;賀寰振
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 吳敏

1.一種寬電壓范圍供電的穩壓裝置，其特征在于，包括：

電壓轉換模塊，具有升壓模式和降壓模式，且通過PWM信號控制輸出電壓的大小；

檢測模塊，檢測所述電壓轉換模塊的輸入電壓和輸出電壓；

主控模塊，根據目標電壓和所述輸入電壓切換所述升壓模式或降壓模式，再根據目標電壓和所述輸出電壓調節所述PWM信號的占空比，以使所述輸出電壓滿足目標電壓；

所述電壓轉換模塊中設有儲能電感，所述儲能電感包括：磁芯、環繞在所述磁芯上的主線圈和勵磁線圈，所述主線圈接入所述電壓轉換模塊中，所述勵磁線圈連接所述主控模塊，所述主控模塊輸出偏置電流給所述勵磁線圈以改變所述主線圈的電感量；

所述檢測模塊還檢測所述電壓轉換模塊的輸入電流和輸出電流，所述主控模塊根據所述檢測模塊的檢測信號計算工作效率，并動態調節所述儲能電感的偏置電流，直至找到并維持所述工作效率的最高值；

當初次調節方式是勵磁線圈的偏置電流減小△A時，則減小勵磁線圈的偏置電流之后計算工作效率，如果工作效率持續增大則每次勵磁線圈的偏置電流都減小△A，直至工作效率變低，將勵磁線圈的偏置電流調回到上一次調節到的電流大小，此時工作效率最大，保持當前勵磁線圈的電流；

或者當初次調節方式是勵磁線圈的偏置電流增大△A時，則增大勵磁線圈的偏置電流之后計算工作效率，如果工作效率持續增大則每次勵磁線圈的偏置電流都增大△A，直至工作效率變低，將勵磁線圈的偏置電流調回到上一次調節到的電流大小，此時工作效率最大，保持當前勵磁線圈的電流。

2.根據權利要求1所述的穩壓裝置，其特征在于，所述根據目標電壓和所述輸入電壓切換所述升壓模式或降壓模式包括：

當所述輸入電壓大于所述目標電壓時，所述主控模塊控制所述電壓轉換模塊處于降壓模式；

和/或當所述輸入電壓小于所述目標電壓時，所述主控模塊控制所述電壓轉換模塊處于升壓模式；

和/或當所述輸入電壓等于所述目標電壓時，所述主控模塊控制所述電壓轉換模塊維持當前模式。

3.根據權利要求2所述的穩壓裝置，其特征在于，所述根據目標電壓和所述輸出電壓調節所述PWM信號的占空比包括：

當所述輸出電壓大于所述目標電壓時，所述主控模塊減小所述PWM信號的占空比；

和/或當所述輸出電壓小于所述目標電壓時，所述主控模塊加大所述PWM信號的占空比；

和/或當所述輸出電壓等于所述目標電壓時，所述主控模塊維持當前PWM信號的占空比。

4.根據權利要求1所述的穩壓裝置，其特征在于，所述工作效率的計算方式為：輸出功率÷輸入功率，所述輸出功率=輸出電流×輸出電壓，所述輸入功率=輸入電流×輸入電壓。

5.根據權利要求1至4任一項所述的穩壓裝置，其特征在于，所述電壓轉換模塊包括：升壓電路和降壓電路；

所述升壓電路包括：三極管Q1、電感L1、電容C1和二極管D1，所述三極管Q1的基極與所述主控模塊連接，所述主控模塊向所述三極管Q1輸出第一PWM信號，所述三極管Q1的集電極連接所述電感L1，所述電容C1的兩端接在所述三極管Q1的發射極和所述二極管D1的負極之間，所述二極管D1的正極連接所述三極管Q1的集電極、負極連接所述電容C1；

所述降壓電路包括：三極管Q2、電感L2、電容C2和二極管D2，所述三極管Q2的基極與所述主控模塊連接，所述主控模塊向所述三極管Q2輸出第二PWM信號，所述三極管Q2的集電極連接所述二極管D1的負極，所述電容C2的一端串聯所述電感L2連接三極管Q2的發射極，所述電容C2的另一端接地，所述二極管D2的正極接地、負極連接所述三極管Q2的發射極。

6.根據權利要求5所述的穩壓裝置，其特征在于，當所述電壓轉換模塊處于升壓模式時，所述主控模塊控制所述三極管Q1持續關斷，根據目標電壓和所述輸出電壓調節所述第二PWM信號的占空比；

和/或當所述電壓轉換模塊處于降壓模式時，所述主控模塊控制所述三極管Q2持續導通，根據目標電壓與所述輸出電壓的比較結果調節所述第一PWM信號的占空比。

7.根據權利要求5所述的穩壓裝置，其特征在于，所述電感L1和所述電感L2采用儲能電感；

當所述電壓轉換模塊處于升壓模式時，所述主控模塊間歇性調節所述電感L2的偏置電流直至工作效率達到最高值；

和/或當所述電壓轉換模塊處于降壓模式時，所述主控模塊間隙性調節所述電感L1的偏置電流直至工作效率達到最高值。