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首页 / 专利分类库 / 发电、变电或配电 / 一种驱动电源的控制方法

一种驱动电源的控制方法

申请号 CN202311870593.2 申请日 2023-12-29 公开(公告)号 CN117881036A 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 广东柏科电源有限公司; 发明人 杨宏; 李进标; 李金俊;
摘要 本 发明 公开了一种驱动电源的控制方法,包括主控芯片以及分别与所述主控芯片电连接的 采样 模 块 和驱动模块,所述采样模块采样输入端的输入 信号 并将所述 输入信号 反馈给所述主控芯片,所述主控芯片控制所述驱动模块输出 输出信号 ,包括步骤:步骤1,建立 电能 计量模型,所述电能计量模型能够根据所述输入信号或所述输出信号计算得到相应的电能参数;步骤2,将所述电能计量模型储存到所述主控芯片中;步骤3,所述采样模块采样所述输入信号,或所述主控芯片采样所述输出信号;步骤4,所述主控芯片结合所述输入信号或所述输出信号与所述电能计量模型得到相应的电能参数。
权利要求

1.一种驱动电源的控制方法,所述驱动电源包括主控芯片以及分别与所述主控芯片电连接的采样和驱动模块,所述采样模块采样驱动电源输入端的输入信号并将所述输入信号反馈给所述主控芯片,所述主控芯片控制所述驱动模块的输出信号,其特征在于,包括步骤:
步骤1,建立电能计量模型,所述电能计量模型能够根据所述输入信号或所述输出信号计算得到相应的电能参数;
步骤2,将所述电能计量模型储存到所述主控芯片中;
步骤3,所述采样模块采样所述输入信号,或所述主控芯片采样所述输出信号;
步骤4,所述主控芯片结合所述输入信号或所述输出信号与所述电能计量模型得到相应的电能参数。
2.根据权利要求1所述的驱动电源的控制方法,其特征在于,步骤2包括以下具体步骤:
步骤2.1,将所述电能计量模型储存到上位机;
步骤2.2,上位机与所述主控芯片通讯以将所述电能计量模型下载到所述主控芯片中。
3.根据权利要求1所述的驱动电源的控制方法,其特征在于,所述电能计量模型包括第一模型,建立所述第一模型的步骤包括:
步骤1.1,通过控制器控制可编程变频电源向所述驱动电源的输入端输入多个输入信号;
步骤1.2,通过功率分析仪分析多个所述输入信号得到相应的多组第一分析参数,并将多组所述第一分析参数反馈给控制器;
步骤1.3,控制器根据多个所述输入信号和相应的多组所述第一分析参数建立第一模型以得到所述驱动电源当前输入的电能参数。
4.根据权利要求3所述的驱动电源的控制方法,其特征在于,所述电能计量模型包括第二模型,建立所述第二模型的步骤包括:
步骤1.4,控制器控制所述驱动电源的输出比例以输出多个输出信号;
步骤1.5,功率分析仪分析所述输出信号所对应的当前所述输入信号得到多组第二分析参数,并将多组所述第二分析参数反馈给控制器;
步骤1.6,控制器根据多个所述输出信号和相应的多组所述第二分析参数建立第二模型以得到所述驱动电源当前输入的电能参数。
5.根据权利要求4所述的驱动电源的控制方法,其特征在于:所述第一分析参数和所述第二分析参数分别包括输入电压、输入电流、功率因数和有功功率,所述第一模型包括根据多组所述第一分析参数建立的电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型,所述第二模型包括根据多组所述第二分析参数建立的电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型。
6.根据权利要求5所述的驱动电源的控制方法,其特征在于,所述第一模型和所述第二模型的计算步骤分别包括:
根据所述电流电压‑功率因数模型、所述电流电压‑有功功率模型分别得到当前功率因数cosφ和有功功率;
根据cosφ和有功功率计算视在功率=有功功率/cosφ;
计算无功功率=视在功率*sinφ、视在能量=视在功率*t、有功能量=有功功率*t、无功能量=无功功率*t,其中t为时间。
7.根据权利要求4所述的驱动电源的控制方法,其特征在于:所述第一模型为包括有多个所述输入信号和与所述输入信号一一对应的多组所述第一分析参数的数据库,所述第二模型为包括有多个所述输出信号和与所述输出信号一一对应的多组所述第二分析参数的数据库。
8.根据权利要求3所述的驱动电源的控制方法,其特征在于:所述控制器包括CPU,所述CPU与所述可编程变频电源电连接以控制所述可编程变频电源向所述驱动电源输入多个所述输入信号,所述功率分析仪分别与所述驱动电源的输入端和所述CPU电连接以分析所述输入信号并将相应的分析参数反馈给所述CPU,所述CPU与所述驱动电源电连接以控制所述驱动电源的输出比例,所述CPU与LED负载电连接以采集所述输出信号。
9.根据权利要求8所述的驱动电源的控制方法,其特征在于:还包括串口电路,所述CPU通过所述串口电路与外部上位机通讯以将所述电能计量模型存储到上位机中。
10.根据权利要求1所述的驱动电源的控制方法,其特征在于:还包括隔离模块,所述采样模块与所述隔离模块的一端电连接,所述隔离模块的另一端与所述主控芯片电连接。

说明书全文

一种驱动电源的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及驱动电源技术领域,特别是一种驱动电源的控制方法。

背景技术

[0002] 当前市场上的LED驱动电源的功能相对单一,一般只用于驱动LED负载,如果要监测输入端以及输出端的电流电压、功率、有功能量、无功能量等电能参数,需要接入电能计量IC或在驱动电源中设置一个电能计量模。但是,电能计量IC成本比较高,体积较大,难以适用在大多数驱动电源上。并且对于隔离电源来说,在变压器的初次级之间设有比较复杂的隔离模块,主控芯片设置在次级侧,后级的调光电路与主控芯片电连接。现有技术中把电能计量模块和主控芯片都设置在初级侧,后续的调光电路需要增加很多的隔离器件,电路结构复杂。因此,对于已经应用成熟的隔离型驱动电源来说,若要在驱动驱动电源电路中采集输入端和输出端的电能参数,若采用上述几种方案,需要对现有的驱动驱动电源电路的线路做出大调整,不便于改造,结构复杂且成本高。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种结构简单、成本低且便于在原有驱动电源电路基础上进行改造以实现电能计量的驱动电源的控制方法。
[0004] 根据本发明实施例的驱动电源的控制方法,所述驱动电源包括主控芯片以及分别与所述主控芯片电连接的采样模块和驱动模块,所述采样模块采样输入端的输入信号并将所述输入信号反馈给所述主控芯片,所述主控芯片控制所述驱动模块输出输出信号,其特征在于,包括步骤:
[0005] 步骤1,建立电能计量模型,所述电能计量模型能够根据所述输入信号或所述输出信号计算得到相应的电能参数;
[0006] 步骤2,将所述电能计量模型储存到所述主控芯片中;
[0007] 步骤3,所述采样模块采样所述输入信号,或所述主控芯片采样所述输出信号;
[0008] 步骤4,所述主控芯片结合所述输入信号或所述输出信号与所述电能计量模型得到相应的电能参数。
[0009] 根据本发明的一些实施例,步骤2包括以下具体步骤:
[0010] 步骤2.1,将所述电能计量模型储存到上位机;
[0011] 步骤2.2,上位机与所述主控芯片通讯以将所述电能计量模型下载到所述主控芯片中。
[0012] 根据本发明的一些实施例,所述电能计量模型包括第一模型,建立所述第一模型的步骤包括:
[0013] 步骤1.1,通过控制器控制可编程变频电源向所述驱动电源的输入端输入多个输入信号;
[0014] 步骤1.2,通过功率分析仪分析多个所述输入信号得到相应的多组第一分析参数,并将多组所述第一分析参数反馈给控制器;
[0015] 步骤1.3,控制器根据多个所述输入信号和相应的多组所述第一分析参数建立第一模型以计算所述驱动电源当前输入的电能参数。
[0016] 根据本发明的一些实施例,所述电能计量模型包括第二模型,建立所述第二模型的步骤包括:
[0017] 步骤1.4,控制器控制所述驱动电源的输出比例以输出多个输出信号;
[0018] 步骤1.5,功率分析仪分析所述输出信号所对应的当前所述输入信号得到多组第二分析参数,并将多组所述第二分析参数反馈给控制器;
[0019] 步骤1.6,控制器根据多个所述输出信号和相应的多组所述第二分析参数建立第二模型以计算所述驱动电源当前输入的电能参数。
[0020] 根据本发明的一些实施例,所述第一分析参数和所述第二分析参数分别包括输入电压、输入电流、功率因数和有功功率,所述第一模型包括根据多组所述第一分析参数建立的电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型,所述第二模型包括根据多组所述第二分析参数建立的电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型。
[0021] 根据本发明的一些实施例,所述第一模型和所述第二模型的计算步骤分别包括:
[0022] 根据所述电流电压‑功率因数模型、所述电流电压‑有功功率模型分别得到当前功率因数cosφ和有功功率;
[0023] 根据cosφ和有功功率计算视在功率=有功功率/cosφ;
[0024] 计算无功功率=视在功率*s inφ、视在能量=视在功率*t、有功能量=有功功率*t、无功能量=无功功率*t,其中t为时间。
[0025] 根据本发明的一些实施例,所述第一模型为包括有多个所述输入信号和与所述输入信号一一对应的多组所述第一分析参数的数据库,所述第二模型为包括有多个所述输出信号和与所述输出信号一一对应的多组所述第二分析参数的数据库。
[0026] 根据本发明的一些实施例,所述控制器包括CPU,所述CPU与所述可编程变频电源电连接以控制所述可编程变频电源向所述驱动电源输入多个所述输入信号,所述功率分析仪分别与所述驱动电源的输入端和所述CPU电连接以分析所述输入信号并将相应的分析参数反馈给所述CPU,所述CPU与所述驱动电源电连接以控制所述驱动电源的输出比例,所述CPU与LED负载电连接以采集所述输出信号。
[0027] 根据本发明的一些实施例,还包括串口电路,所述CPU通过所述串口电路与外部上位机通讯以将所述电能计量模型存储到上位机中。
[0028] 根据本发明的一些实施例,还包括隔离模块,所述采样模块与所述隔离模块的一端电连接,所述隔离模块的另一端与所述主控芯片电连接。
[0029] 根据本发明实施例的驱动电源的控制方法,至少具有如下有益效果:在驱动电源的外部事先建立电能计量模型,该电能计量模型能够根据输入信号或输出信号计算得到相应的电能参数,然后将电能计量模型存储到主控芯片中,主控芯片结合采样得到的输入信号或输出信号与电能计量模型得到相应的电能参数;对于现有的成熟的驱动电源电路,无需对现有的驱动电源电路做出大调整,主控芯片依然设置在次级侧,只需在现有的驱动电源的基础上设置采样模块以采样输入信号,然后将建立好的电能计量模型载入主控芯片即可,结构简单,便于改造,并且该电能计量模型能够适用多种规格的驱动电源电路,通用性好,节约成本。
[0030] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0031] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明;
[0032] 图1是驱动电源的控制方法的其一流程图
[0033] 图2是驱动电源的控制方法的第一实施例的流程图;
[0034] 图3是驱动电源的控制方法的第二实施例的流程图;
[0035] 图4是建立电能计量模型的电路结构框图
[0036] 图5是驱动电源的电路结构框图。

具体实施方式

[0037] 本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0038] 在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0039] 在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0040] 参照图1至图5,本发明一种驱动电源的控制方法,驱动电源包括主控芯片以及分别与主控芯片电连接的采样模块和驱动模块,采样模块采样驱动电源输入端的输入信号并将输入信号反馈给主控芯片,主控芯片控制驱动模块的输出信号,包括步骤:
[0041] 步骤1,建立电能计量模型,电能计量模型能够根据输入信号或输出信号计算得到相应的电能参数;
[0042] 步骤2,将电能计量模型储存到主控芯片中;
[0043] 步骤3,采样模块采样输入信号,或主控芯片采样输出信号;
[0044] 步骤4,主控芯片结合输入信号或输出信号与电能计量模型得到相应的电能参数。
[0045] 如图1,进一步的,步骤2包括以下具体步骤:
[0046] 步骤2.1,将电能计量模型储存到上位机,上位机包括智能主机、CPU主机、计算机;
[0047] 步骤2.2,上位机与主控芯片通讯以将电能计量模型下载到主控芯片中。
[0048] 该电能计量模型的建立原理为:首先获取现有的驱动电源的全工作范围内的所有测试点的数据,然后通过这些数据(比如功率因数,、输入电压,、输入电流等参数)建立一个完整的数据模型,也可以称为建立一个包含有全工作范围内的所有测试点的数据的数据库。
[0049] 如图2,在第一实施例中,通过输入信号与功率分析仪的分析参数之间的对应关系建立第一模型,建立第一模型的步骤包括:
[0050] 步骤1.1,通过控制器控制可编程变频电源向驱动电源的输入端输入多个输入信号;
[0051] 步骤1.2,通过功率分析仪分析多个输入信号得到相应的多组第一分析参数,并将多组第一分析参数反馈给控制器;
[0052] 步骤1.3,控制器根据多个输入信号和相应的多组第一分析参数建立第一模型以得到驱动电源当前输入的电能参数。
[0053] 如图3,在第二实施例中,当驱动电源具有功率因数矫正功能时,由于PF值在低负载区间会有突变现象,从测试的数据模型中无法通过分析输入信号过滤掉PF值突变部分的参数变化,因此在低负载时我们采用输出信号与输入信号之间的对应关系建立第二模型,以规避PF值突变问题。建立第二模型的步骤包括:
[0054] 步骤1.4,控制器控制驱动电源的输出比例以输出多个输出信号;
[0055] 步骤1.5,功率分析仪分析输出信号所对应的当前输入信号得到多组第二分析参数,并将多组第二分析参数反馈给控制器;
[0056] 步骤1.6,控制器根据多个输出信号和相应的多组第二分析参数建立第二模型以得到驱动电源当前输入的电能参数。
[0057] 在某些实施例中,第一分析参数和第二分析参数分别包括输入电压、输入电流、功率因数和有功功率,第一模型包括根据多组第一分析参数建立的电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型,第二模型包括根据多组第二分析参数建立的电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型。第一模型和第二模型的计算步骤分别包括:
[0058] 步骤S1,根据电流电压‑功率因数模型、电流电压‑有功功率模型分别得到当前功率因数cosφ和有功功率;
[0059] 步骤S2,根据功率因数cosφ和有功功率,计算无功功率=视在功率*s inφ、视在能量=视在功率*t、有功能量=有功功率*t、无功能量=无功功率*t,其中t为时间,从而得到全面的电能参数。
[0060] 如图4所示,用于建立电能计量模型的控制器包括CPU,CPU通过接口电路(接口电路包括TTL接口电路、USB接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路等)与可编程变频电源电连接以控制可编程变频电源向驱动电源输入多个输入信号,功率分析仪分别与驱动电源的输入端和CPU电连接以分析输入信号并将相应的分析参数反馈给CPU,CPU与驱动电源电连接以控制驱动电源的输出比例,CPU与LED负载电连接以采集输出信号,CPU通过串口电路与外部上位机通讯以将电能计量模型存储到上位机中。当驱动电源需要电能计量时,只需将主控芯片与上位机通信,把电能计量模型(相当于一个包含有全工作范围的电能参数的数据库)下载到主控芯片中,驱动电源在工作时,采样模块将采样得到的输入信号反馈给主控芯片或主控芯片结合检测到的输出信号,调用电能计量模型即可得到相应的电能参数。
[0061] 如图5所示,驱动电源包括整流模块、隔离模块、降压隔离模块,采样模块的输入端与整流模块电连接以采样输入信号,采样模块的输出端与隔离模块的一端电连接,隔离模块的另一端与主控芯片电连接,采样模块采样得到的输入信号经过隔离传输给主控芯片,整流模块与降压隔离模块电连接,降压隔离模块与驱动模块电连接。通过在驱动电源的外部事先建立电能计量模型,然后将电能计量模型存储到主控芯片中,主控芯片结合采样得到的输入信号或输出信号与电能计量模型得到相应的电能参数;对于现有的成熟的驱动电源电路,无需对现有的驱动电源电路做出大调整,主控芯片依然设置在次级侧,只需在现有的驱动电源的基础上设置采样模块以采样输入信号,然后将建立好的电能计量模型载入主控芯片即可,结构简单,便于改造,并且该电能计量模型能够适用多种规格的驱动电源电路,通用性好,节约成本。
[0062] 本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述优选方式可以自由地组合和叠加
[0063] 以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。