一种具有两路输出的电源装置及其控制方法转让专利

申请号 : CN201810113591.1

文献号 : CN108566074B

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发明人 : 杨东平

申请人 : 东莞市紫能电子科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种具有两路输出的电源装置及其控制方法,所述电源装置包括变换器、变压器、设备整流装置、控制整流装置、控制器、检测存储单元和驱动器;设备端开启时,控制器根据设备端的实时电压V2和设定电压Vset2,或者根据设备端的实时电流Is和设定电流Iset,控制驱动器驱动变换器工作在闭环控制状态下;此时,检测存储单元存储此时控制端的电压值V3;设备端关闭时,控制器根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,控制驱动器驱动变换器工作在闭环控制状态下,使实时电压V1等于电压值V3;通过该电源装置,在排除初始时的其他时间内,控制端的实时电压V1等于电压值V3,避免了因设备端在开启和关闭两种状态下来回切换工作产生的控制端的电压扰动问题。

权利要求 :

1.一种具有两路输出的电源装置,其特征在于,包括变换器和变压器,所述变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组;

所述变换器的输出端电连接于所述原边绕组,所述第一副边绕组电连接有设备整流装置,所述设备整流装置用于将交流电转换成直流电并输出给设备端;

所述第二副边绕组电连接有控制整流装置,所述控制整流装置用于将交流电转换成直流电并输出给控制端;

控制端电连接有控制器,所述控制器电连接有驱动器,所述驱动器还电连接于所述变换器;

所述控制器用于根据设备端的不同工作状态,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;

所述电源装置还包括检测存储单元,所述检测存储单元电连接于设备端、控制端和控制器;

当检测到设备端开启时,所述检测存储单元存储此时控制端的电压值V3,当检测到设备端关闭时,所述控制器根据控制端的实时电压V1和控制端的设定电压Vset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下,使实时电压V1等于电压值V3。

2.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第一PI调节电路和第二PI调节电路;

所述第一PI调节电路包括第一反相输入端、第一同相输入端和第一输出端,所述第二PI调节电路包括第二反相输入端、第二同相输入端和第二输出端;

第一反相输入端电连接于设备端,用于接收设备端的实时电压V2,第一同相输入端用于接收设备端的设定电压Vset2,或者,第一反相输入端电连接于设备端,用于接收设备端的实时电流Is,第一同相输入端用于接收设备端的设定电流Iset;第一输出端电连接于所述驱动器;

第二反相输入端用于接收控制端的实时电压V1;第二同相输入端用于接收控制端的设定电压Vset;第二输出端电连接于所述驱动器。

3.根据权利要求2所述的电源装置,其特征在于,所述第二同相输入端电连接于所述检测存储单元,当设备端关闭时,所述第二同相输入端接收所述检测存储单元存储的电压值V3。

4.根据权利要求2所述的电源装置,其特征在于,所述第二反相输入端电连接有比例变换电路,所述比例变换电路的比例系数调整为V0/V3,当设备端关闭时,控制端的实时电压V1经所述比例变换电路转换成V1*V0/V3送给所述第二反相输入端。

5.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器电连接于设备端,所述PWM控制器发出PWM信号控制设备端开启或者关闭。

6.根据权利要求5所述的电源装置,其特征在于,所述PWM控制器电连接于所述检测存储单元,所述检测存储单元根据PWM信号判断设备端是否开启。

7.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第三PI调节电路,所述第三PI调节电路包括第三反相输入端、第三同相输入端和第三输出端;

当设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电压Vset2;或者,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电流Is,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电流Iset;

当设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1,所述第三同相输入端用于接收控制端的设定电压Vset;

所述第三输出端电连接于所述驱动器。

8.根据权利要求7所述的电源装置,其特征在于,所述检测存储单元电连接有比例变换电路,所述比例变换电路用于将控制端的实时电压V1经所述比例变换电路转换送给所述第三反相输入端。

9.根据权利要求8所述的电源装置,其特征在于,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器用于发出PWM信号控制设备端开启或者关闭,所述PWM信号还控制第三反相输入端是否接收控制端的实时电压V1;

当所述PWM信号控制设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,或者用于接收设备端的实时电流Is;

当所述PWM信号控制设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1;

所述PWM控制器电连接于所述检测存储单元,所述检测存储单元根据PWM信号判断设备端是否开启。

10.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于,所述检测存储单元为模拟的采样保持器,或者为包含数模和模数转换及存储的数字或计算电路。

11.一种如权利要求1所述的电源装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:初始时,所述控制器根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下,控制端的设定电压Vset为预设值V0;

实时检测设备端是否开启;

若设备端开启,所述控制器根据设备端的实时电压V2和设定电压Vset2,或者根据设备端的实时电流Is和设定电流Iset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;此时,所述检测存储单元存储此时控制端的电压值V3;

若设备端关闭,所述控制器根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下。

12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第一PI调节电路和第二PI调节电路;

初始时,所述第二PI调节电路根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,设定电压Vset为预设值V0,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;

当设备端开启时,所述第一PI调节电路根据设备端的实时电压V2和设定电压Vset2,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;或者所述第一PI调节电路根据设备端的实时电流Is和设定电流Iset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;

当设备端关闭时,所述第二PI调节电路根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为所述检测存储单元存储的电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下。

13.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器发出PWM信号控制设备端是否开启,所述检测存储单元根据所述PWM信号判断设备端是否开启。

14.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第三PI调节电路,所述第三PI调节电路包括第三反相输入端、第三同相输入端和第三输出端;

当设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电压Vset2;或者所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电流Is,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电流Iset;

当设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1,所述第三同相输入端用于接收控制端的设定电压Vset;

所述第三输出端电连接于所述驱动器。

15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述检测存储单元电连接有比例变换电路,所述比例变换电路用于将控制端的实时电压V1经所述比例变换电路转换送给所述第三反相输入端。

16.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器用于发出PWM信号控制设备端开启或者关闭,所述PWM信号还控制第三反相输入端是否接收控制端的实时电压V1;

当所述PWM信号控制设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,或者用于接收设备端的实时电流Is;

当所述PWM信号控制设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1;

所述PWM控制器电连接于所述检测存储单元,所述检测存储单元根据PWM信号判断设备端是否开启。

说明书 :

一种具有两路输出的电源装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电源技术领域,尤其涉及一种具有两路输出的电源装置及其控制方法。

背景技术

[0002] 目前,在电源技术领域,当需要变换器给设备端和控制端同时供电时,由于设备端经常在开启和关闭状态之间来回切换,为了使设备端能够正常工作,并且使控制端的实时电压保持稳定,因此,通常采用两个变换器分别给设备端和控制端供电,一个变换器给设备端供电,另一个变换器给控制端供电。
[0003] 由于需要使用两个变换器分别给设备端和控制端供电,使得电源装置的成本很高。因此,设计一种电源装置,只包括一个变换器,同时给设备端和控制端供电,使得设备端能够正常工作,并且控制端的实时电压保持稳定,成为本领域技术人员所要研究的重要课题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种具有两路输出的电源装置及其控制方法,只使用一个变换器,同时给设备端和控制端供电,使得设备端能够正常工作,并且控制端的实时电压保持稳定。
[0005] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] 一种具有两路输出的电源装置,包括变换器和变压器,所述变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组;
[0007] 所述变换器的输出端电连接于所述原边绕组,所述第一副边绕组电连接有设备整流装置,所述设备整流装置用于将交流电转换成直流电并输出给设备端;
[0008] 所述第二副边绕组电连接有控制整流装置,所述控制整流装置用于将交流电转换成直流电并输出给控制端;
[0009] 控制端电连接有控制器,所述控制器电连接有驱动器,所述驱动器还电连接于所述变换器;
[0010] 所述控制器用于根据设备端的不同工作状态,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;
[0011] 所述电源装置还包括检测存储单元,所述检测存储单元电连接于设备端、控制端和控制器;
[0012] 当检测到设备端开启时,所述检测存储单元存储此时控制端的电压值V3,当检测到设备端关闭时,所述控制器根据控制端的实时电压V1和控制端的设定电压Vset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下,使实时电压V1等于电压值V3。
[0013] 可选的,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第一PI调节电路和第二PI调节电路;
[0014] 所述第一PI调节电路包括第一反相输入端、第一同相输入端和第一输出端,所述第二PI调节电路包括第二反相输入端、第二同相输入端和第二输出端;
[0015] 第一反相输入端电连接于设备端用于接收设备端的实时电压V2,第一同相输入端用于接收设备端的设定电压Vset2,或者,第一反相输入端电连接于设备端用于接收设备端的实时电流Is;第一同相输入端用于接收设备端的设定电流Iset;第一输出端电连接于所述驱动器;
[0016] 第二反相输入端用于接收控制端的实时电压V1;第二同相输入端用于接收控制端的设定电压Vset;第二输出端电连接于所述驱动器。
[0017] 可选的,所述第二同相输入端电连接于所述检测存储单元,当设备端关闭时,所述第二同相输入端接收所述检测存储单元存储的电压值V3。
[0018] 可选的,所述第二反相输入端电连接有比例变换电路,所述比例变换电路的比例系数可调整为V0/V3,当设备端关闭时,控制端的实时电压V1经所述比例变换电路转换成V1*V0/V3,送给所述第二反相输入端。
[0019] 可选的,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器电连接于设备端,所述PWM控制器发出PWM信号控制设备端开启或者关闭。
[0020] 可选的,所述PWM控制器电连接于所述检测存储单元,所述检测存储单元根据PWM信号判断设备端是否开启。
[0021] 可选的,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第三PI调节电路,所述第三PI调节电路包括第三反相输入端、第三同相输入端和第三输出端;
[0022] 当设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电压Vset2;或者所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电流Is,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电流Iset;
[0023] 当设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1,所述第三同相输入端用于接收控制端的设定电压Vset;
[0024] 所述第三输出端电连接于所述驱动器。
[0025] 可选的,所述检测存储单元电连接有比例变换电路,所述比例变换电路用于将控制端的实时电压V1经所述比例变换电路转换送给所述第三反相输入端。
[0026] 可选的,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器用于发出PWM信号控制设备端开启或者关闭,所述PWM信号还控制第三反相输入端是否接收控制端的实时电压V1;
[0027] 当所述PWM信号控制设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,或者用于接收设备端的实时电流Is;
[0028] 当所述PWM信号控制设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1;
[0029] 所述PWM控制器电连接于所述检测存储单元,所述检测存储单元根据PWM信号判断设备端是否开启。
[0030] 可选的,所述检测存储单元为模拟的采样保持器,或者为包含数模和模数转换及存储的数字或计算电路。
[0031] 一种如上任意一项所述的电源装置的控制方法,包括:
[0032] 初始时,所述控制器根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下,所述控制器的设定电压Vset为预设值V0;
[0033] 实时检测设备端是否开启;
[0034] 若设备端开启,所述控制器根据设备端的实时电压V2和设定电压Vset2,或者根据设备端的实时电流Is和设定电流Iset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;此时,所述检测存储单元存储此时控制端的电压值V3;
[0035] 若设备端关闭,所述控制器根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下。
[0036] 可选的,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第一PI调节电路和第二PI调节电路;
[0037] 初始时,所述第二PI调节电路根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,设定电压Vset为预设值V0,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;
[0038] 当设备端开启时,所述第一PI调节电路根据设备端的实时电压V2和设定电压Vset2,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;或者所述第一PI调节电路根据设备端的实时电流Is和设定电流Iset,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下;
[0039] 当设备端关闭时,所述第二PI调节电路根据控制端的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为所述检测存储单元存储的电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制所述驱动器驱动所述变换器工作在闭环控制状态下。
[0040] 可选的,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器发出PWM信号控制设备端是否开启,所述检测存储单元根据所述PWM信号判断设备端是否开启。
[0041] 可选的,所述控制器为PI控制器,所述PI控制器包括第三PI调节电路,所述第三PI调节电路包括第三反相输入端、第三同相输入端和第三输出端;
[0042] 当设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电压Vset2;或者所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电流Is,所述第三同相输入端用于接收设备端的设定电流Iset;
[0043] 当设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1,所述第三同相输入端用于接收控制端的设定电压Vset;
[0044] 所述第三输出端电连接于所述驱动器。
[0045] 可选的,所述检测存储单元电连接有比例变换电路,所述比例变换电路用于将控制端的实时电压V1经所述比例变换电路转换送给所述第三反相输入端。
[0046] 可选的,所述电源装置还包括PWM控制器,所述PWM控制器用于发出PWM信号控制设备端开启或者关闭,所述PWM信号还控制第三反相输入端是否接收控制端的实时电压V1;
[0047] 当所述PWM信号控制设备端开启时,所述第三反相输入端用于接收设备端的实时电压V2,或者用于接收设备端的实时电流Is;
[0048] 当所述PWM信号控制设备端关闭时,所述第三反相输入端用于接收控制端的实时电压V1;
[0049] 所述PWM控制器电连接于所述检测存储单元,所述检测存储单元根据PWM信号判断设备端是否开启。
[0050] 与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:
[0051] 控制器根据设备端的不同工作状态,使驱动器驱动变换器工作在闭环控制状态下,当检测到设备端开启时,检测存储单元存储此时控制端的电压值V3,当检测到设备端关闭时,控制器根据控制端的实时电压V1和控制端的设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制驱动器驱动变换器工作在闭环控制状态下,以确保设备端能够正常工作,且控制端的实时电压V1保持稳定;因此,该电源装置只使用一个变换器,同时给设备端和控制端供电,使得设备端能够正常工作,并且控制端的实时电压V1保持稳定。

附图说明

[0052] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0053] 图1为本发明实施例一提供的一种具有两路输出的电源装置的结构图。
[0054] 图2为本发明实施例一提供的一种具有两路输出的电源装置的另一结构图。
[0055] 图3为本发明实施例一提供的一种具有两路输出的电源装置的又一结构图。
[0056] 图4为本发明实施例一提供的一种具有两路输出的电源装置的电路原理图。
[0057] 图5为本发明实施例二提供的一种具有两路输出的电源装置的控制方法流程图。
[0058] 图6为本发明实施例三提供的一种具有两路输出的电源装置的结构图。
[0059] 图7为本发明实施例三提供的一种具有两路输出的电源装置的电路原理图。
[0060] 图示说明:变换器10;变压器20;设备整流装置30;控制整流装置40;设备端50;控制器60;第一PI调节电路61;第二PI调节电路62;第三PI调节电路63;PWM控制器70;检测存储单元80;驱动器90;控制端100;比例变换电路110。

具体实施方式

[0061] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0062] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0063] 实施例一
[0064] 请参阅图1,图1为本实施例提供一种具有两路输出的电源装置的结构图。该电源装置包括:变换器10、变压器20、设备整流装置30、控制整流装置40、控制器60、检测存储单元80和驱动器90。
[0065] 变换器10用于产生交流电,经过变压器20分别给设备整流装置30和控制整流装置40供电。
[0066] 变压器20包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组,变换器10的输出端电连接于原边绕组,第一副边绕组电连接于设备整流装置30,第二副边绕组电连接于控制整流装置40。
[0067] 设备整流装置30电连接于设备端50,控制整流装置40电连接于控制端100。设备整流装置30将交流电转换成直流电,并供给设备端50,控制整流装置40将交流电转换成直流电,并供给控制端100。
[0068] 控制端100电连接于控制器60,并给控制器60供电。控制器60电连接有驱动器90,驱动器90还电连接于变换器10。控制器60用于根据设备端不同的工作状态,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下。
[0069] 本实施例的关键点在于,检测存储单元80电连接于控制器60,当设备端50开启时,检测存储单元80存储此时控制端100的电压值V3。当检测到设备端50关闭时,控制器60根据控制端100的实时电压V1和控制端100的设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使实时电压V1等于电压值V3。
[0070] 具体的,该电源装置工作原理如下:
[0071] 初始时,控制器60根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,设定电压Vset为预设值V0,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V1等于设定电压Vset,即实时电压V1等于V0。
[0072] 该预设值V0为电源装置设计时,控制端100工作的设计电压值,该设计电压值是设备端50开启时,理想情况下,控制端100能正常工作的电压值。
[0073] 需要说明的是,针对不同类型的设备端50,当设备端50开始时,控制器60根据设备端50的电压或者电流,对驱动器90进行控制。
[0074] 因此,设备端50开始时:
[0075] 当根据设备端50的电压进行控制时,控制器60根据设备端50的实时电压V2和设定电压Vset2,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V2等于设定电压Vset2;当根据设备端50的电流进行控制时,控制器60根据设备端50的实时电流Is和设定电流Iset,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电流Is等于设定电流Iset。
[0076] 具体的,设定电压Vset2为使设备端50正常开启的工作电压,设定电流Iset为使设备端50正常开启的工作电流。
[0077] 当设备端50开启时,检测存储单元80存储此时控制端100的电压值V3。
[0078] 当设备端50关闭时:
[0079] 控制器60根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V1等于电压值V3。
[0080] 由于预设值V0是电源装置设计时,理想情况下计算得出的;然而,实际情况下,设备端50开启时,控制端100正常工作的电压值等于电压值V3,预设值V0和电压值V3是不相等的。
[0081] 因此,通过该电源装置,在排除初始时的其他时间内,控制端100的实时电压V1等于电压值V3,避免了因为设备端50在开启和关闭两种状态下来回切换工作产生的控制端100的电压扰动问题。
[0082] 具体的,该电源装置还包括PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制器70,PWM控制器70电连接于设备端50。
[0083] PWM控制器70发出PWM信号控制设备端50开启或者关闭。
[0084] 检测存储单元80根据PWM信号判断设备端50是处于开启还是关闭状态。
[0085] 进一步的,请参阅图2,与图1提供的电源装置相比,图2提供的电源装置增加了一个比例变换电路110,该比例变换电路110电连接于控制端100、控制器60和检测存储单元80。
[0086] 区别在于,当设备端50关闭时,控制器60不改变控制端100的设定电压Vset,而是使控制端100的实时电压V1经过比例变换电路110转换,将V1乘以比例变换电路110的比例系数作为控制器60接收到的反馈值,该比例系数为V0/V3,最终使得控制端100的实时电压V1仍等于电压值V3。
[0087] 更进一步的,请参阅图3,与图1和图2提供的电源装置相比,图3提供的电源装置,当设备端50关闭时,控制器60既可以通过改变控制端100的设定电压Vset,也可以通过改变比例变换电路110的比例系数来实现闭环控制,最终使得控制端100的实时电压V1等于电压值V3。
[0088] 为了更好的说明本发明实施例,请参阅图4,图4为本发明实施例提供的一种具有两路输出的电源装置的电路原理图。
[0089] 控制器60为PI(Proportional Integral,比例积分)控制器,该PI控制器包括第一PI调节电路61和第二PI调节电路62。
[0090] 第一PI调节电路61包括第一反相输入端、第一同相输入端和第一输出端,第二PI调节电路62包括第二反相输入端、第二同相输入端和第二输出端。
[0091] 第一反相输入端电连接于设备端50,用于接收设备端50的实时电流Is,第一同相输入端用于接收设备端50的设定电流Iset。
[0092] 第一输出端电连接于驱动器90,将第一PI调节电路61计算出的控制量,传送给驱动器90,驱动器90根据该控制量,控制变换器10工作于闭环控制状态下。
[0093] 第二反相输入端用于接收控制端100的实时电压V1;第二同相输入端用于接收控制器60的设定电压Vset。第二同相输入端电连接于检测存储单元80,当设备端关闭时,第二同相输入端接收检测存储单元80存储的电压值V3。
[0094] 第二输出端电连接于驱动器90,将第二PI调节电路62计算出的控制量,传送给驱动器90,驱动器90根据该控制量,控制变换器10工作于闭环控制状态下。
[0095] 当设备端50开启时,通过第一PI调节电路61控制驱动器90。
[0096] 初始时和当设备端50关闭时,通过第二PI调节电路62控制驱动器90。
[0097] 需要说明的是,当设备端50开启时,还可以通过设备端50的电压控制变换器10工作于闭环控制状态下;当设备端50关闭时,还可以通过改变控制器60的反馈比例系数控制变换器10工作于闭环控制状态下。
[0098] 具体的,当通过设备端50的电压控制变换器10工作时,第一反相输入端电连接于设备端50,用于接收设备端50的实时电压V2,第一同相输入端用于接收设备端50的设定电压Vset2。
[0099] 具体的,当通过通过改变控制器60的反馈比例系数控制变换器10工作时,第二反相输入端电连接有比例变换电路110,该比例变换电路110的比例系数可调整为V0/V3,控制端100的实时电压V1经比例变换电路110转换成V1*V0/V3送给第二反相输入端,此时该闭环控制的反馈值为V1*V0/V3。
[0100] 更进一步的,检测存储单元80为模拟的采样保持器,或者为包含数模和模数转换及存储的数字或计算电路。通过检测存储单元80检测PWM信号判断设备端50是否开启。当设备端50开启时,检测存储单元80存储控制端100此时的电压值V3,当设备端50关闭时,通过检测存储单元80将电压值V3传送给第二同相输入端或者通过比例变换电路110将实时电压V1转换成V1*V0/V3传送给第二反相输入端。
[0101] 实施例二
[0102] 请参阅图5,图5为本实施例提供的一种具有两路输出的电源装置的控制方法流程图。
[0103] 该电源装置包括:变换器10、变压器20、设备整流装置30、控制整流装置40、控制器60、检测存储单元80和驱动器90。
[0104] 变换器10用于产生交流电,经过变压器20分别给设备整流装置30和控制整流装置40供电。
[0105] 变压器20包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组,变换器10的输出端电连接于原边绕组,第一副边绕组电连接于设备整流装置30,第二副边绕组电连接于控制整流装置40。
[0106] 设备整流装置30电连接于设备端50,控制整流装置40电连接于控制端100。设备整流装置30将交流电转换成直流电,并供给设备端50,控制整流装置40将交流电转换成直流电,并供给控制端100。
[0107] 控制端100电连接于控制器60,并给控制器60供电。控制器60电连接有驱动器90,驱动器90还电连接于变换器10。控制器60用于根据设备端不同的工作状态,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下。
[0108] 该控制方法包括:
[0109] 步骤S101、初始时,控制器60根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,控制端100的设定电压Vset为预设值V0。
[0110] 具体的,控制器60使得控制端100的实时电压V1等于设定电压Vset,即实时电压V1等于V0。
[0111] 该预设值V0为电源装置设计时针对控制端100的设计电压值,该设计电压值是设备端50开启时,理想情况下,控制端100正常工作的电压值。
[0112] 步骤S102、实时检测设备端50是否开启,根据检测结果执行步骤S103或者步骤S104。
[0113] 具体的,检测存储单元80检测设备端50是否开启。
[0114] 步骤S103、若设备端50开启,控制器60根据设备端50的实时电压V2和设定电压Vset2,或者根据设备端50的实时电流Is和设定电流Iset,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下;此时,检测存储单元80存储此时控制端100的电压值V3。
[0115] 具体的,针对不同的设备端50,当设备端50开始时,控制器60根据设备端50的电压或者电流,对驱动器90进行控制。
[0116] 因此,设备端50开启时:
[0117] 当控制器60根据设备端50的电压进行控制时,控制器60根据设备端50的实时电压V2和设定电压Vset2,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V2等于设定电压Vset2;当控制器60根据设备端50的电流进行控制时,控制器60根据设备端50的实时电流Is和设定电流Iset,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电流Is等于设定电流Iset。
[0118] 具体的,设定电压Vset2为使设备端50正常开启的工作电压,设定电流Iset为使设备端50正常开启的工作电流。
[0119] 此时,检测存储单元80存储此时控制端100的电压值V3。
[0120] 步骤S104、若设备端50关闭,控制器60根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下。
[0121] 具体的,当设备端50关闭时,控制器60根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3或者通过改变反馈比例系数将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V1等于电压值V3。
[0122] 由于预设值V0是电源装置设计时,理想情况下,设备端50开启时,控制端100正常工作的电压值;然而,实际情况下,设备端50开启时,控制端100正常工作的电压值等于电压值V3,预设值V0和电压值V3是不相等的。
[0123] 因此,通过该控制方法,在排除初始时的其他时间内,控制端100的实时电压V1等于电压值V3,避免了因为设备端50在开启和关闭两种状态下来回切换工作产生的控制端100的电压扰动问题。
[0124] 进一步的,该电源装置还包括PWM控制器70,PWM控制器70电连接于设备端50。
[0125] PWM控制器70发出PWM信号控制设备端50开启或者关闭。
[0126] 检测存储单元80根据PWM信号判断设备端50是处于开启还是关闭状态。
[0127] 更进一步的,控制器60为PI控制器,该PI控制器包括第一PI调节电路61和第二PI调节电路62。
[0128] 第一PI调节电路61包括第一反相输入端、第一同相输入端和第一输出端,第二PI调节电路62包括第二反相输入端、第二同相输入端和第二输出端。
[0129] 第一反相输入端用于接收设备端50的实时电压V2,第一同相输入端用于接收设备端50的设定电压Vset2;或者第一反相输入端用于接收设备端50的实时电流Is,第一同相输入端用于接收设备端50的设定电流Iset。
[0130] 第一输出端电连接于驱动器90,将第一PI调节电路61计算出的控制量,传送给驱动器90,驱动器90根据该控制量,控制变换器10工作于闭环控制状态下。
[0131] 第二反相输入端用于接收控制端100的实时电压V1;第二同相输入端用于接收控制端100的设定电压Vset。
[0132] 第二输出端电连接于所述驱动器,第二输出端电连接于驱动器90,将第二PI调节电路62计算出的控制量,传送给驱动器90,驱动器90根据该控制量,控制变换器10工作于闭环控制状态下。
[0133] 当设备端50开启时,通过第一PI调节电路61控制驱动器90。
[0134] 初始时和当设备端50关闭时,通过第二PI调节电路62控制驱动器90。
[0135] 具体的,初始时,第二PI调节电路62根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,设定电压Vset为预设值V0,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V1等于设定电压Vset,即实时电压V1等于预设值V0。
[0136] 当设备端50开启时,第一PI调节电路61根据设备端50的实时电压V2和设定电压Vset2,设定电压Vset2为使设备端50正常开启的工作电压,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电压V2等于设定电压Vset2;或者第一PI调节电路61根据设备端50的实时电流Is和设定电流Iset,设定电流Iset为使设备端50正常开启的工作电流,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使得实时电流Is等于设定电流Iset。
[0137] 当设备端50关闭时,第二PI调节电路62根据控制端100的实时电压V1和设定电压Vset,改变设定电压Vset为检测存储单元80存储的电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值传送给第二PI调节电路62,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,使实时电压V1等于电压值V3。
[0138] 具体的,检测存储单元80为模拟的采样保持器,或者为包含数模和模数转换及存储的数字或计算电路。通过检测存储单元80检测PWM信号判断设备端50是否开启。当设备端50开启时,通过检测存储单元80存储控制端100此时的电压值V3,当设备端50关闭时,通过检测存储单元80将电压值V3传送给第二同相输入端或者将实时电压V1转换成V1*V0/V3传送给第二反相输入端。
[0139] 实施例三
[0140] 请参阅图6,与实施例一和实施例二相比,本实施例提供的电源装置,设备端50的实时电压V2或实时电流IS,与控制端100的实时电压V1并联接入控制器60,通过开关K1和开关K2控制选择由设备端50的实时电压V2或实时电流Is,还是由控制端100的实时电压V1进入控制器60。
[0141] 具体的,当PWM控制器70发出PWM信号控制开关K1闭合,设备端50开启,PWM信号控制开关K2闭合。当PWM控制器70发出PWM信号控制开关K1断开,设备端50关闭,PWM信号控制开关K2断开。
[0142] 为了更清楚的说明本实施例的工作原理,请参阅图7。图7中反应的是根据设备端50的实时电流Is控制变换器10工作在闭环控制状态下。
[0143] 控制器60包括一个PI调节电路,该PI调节电路为第三PI调节电路63,第三PI调节电路63包括第三反相输入端、第三同相输入端和第三输出端。
[0144] 其中,电阻RI和电阻RV是阻抗匹配电阻。
[0145] 因此,本实施例提供的电源装置,具体工作原理如下:
[0146] 初始时,开关K1和开关K2断开,比例变换电路110的比例系数为1。控制器60根据控制端100的实时电压V1和控制端100的设定电压Vset,使变换器10工作在闭环控制状态下,使控制端100的实时电压V1等于预设值V0。
[0147] 当PWM控制器70发出信号控制设备端50开启时,开关K1和开关K2闭合,信号经过电阻RI和RV分压后进入第三反相输入端,此时第三同相输入端接收设备端50的设定电流Iset。在具体实施时,该设定电流Iset可以转化成电压与第三反相输入端的电压比较。检测存储单元80存储此时控制端100的电压值V3。最终,设备端50的实时电流Is等于设备端50的设定电流Iset。
[0148] 当PWM控制器70发出信号控制设备端50关闭时,开关K1和开关K2断开,控制端100的实时电压V1经过比例变换电路后,再经,电阻RV、RI和RS分压后送给第三反相输入端,此时第三同相输入端接收控制端100的设定电压Vset,该设定电压值Vset为预设值V0。比例变换电路的比例系数为V0/V3。最终,控制端100的实时电压V1等于电压值V3。
[0149] 与两个PI调节电路控制变换器10工作相比,该电源装置通过一个PI调节电路控制变换器10工作,控制效果更加快速和柔和,电路不会有超调。
[0150] 因此,使用本发明实施例提供的一种具有两路输出的电源装置及其控制方法,控制器60根据设备端50的不同工作状态,使驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下。当检测到设备端50开启时,检测存储单元80存储此时控制端100的电压值V3,当检测到设备端50关闭时,控制器60根据控制端100的实时电压V1和控制端100的设定电压Vset,改变设定电压Vset为电压值V3或者将V1*V0/V3作为闭环控制的反馈值,控制驱动器90驱动变换器10工作在闭环控制状态下,以确保设备端50能够正常工作,且控制端100的实时电压V1保持稳定。在排除初始时的其他时间内,控制端100的实时电压V1等于电压值V3,避免了因为设备端
50在开启和关闭两种状态下来回切换工作产生的控制端100的电压扰动问题。
[0151] 综上所述,本发明实施例提供的一种具有两路输出的电源装置及其控制方法,只使用一个变换器10,同时给设备端50和控制端100供电,使得设备端50能够正常工作,并且控制端100的实时电压V1保持稳定,不产生扰动问题。
[0152] 以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。