專利名稱：一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法與裝置，尤指應(yīng)用于一電子式電源穩(wěn)壓器中的控制方法與裝置。
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圖1B，是公知非隔離型機械式電源穩(wěn)壓器的電路方塊圖。如圖1B所示，該非隔離型機械式電源穩(wěn)壓器2包含一非隔離型變壓器21、一繼電器開關(guān)22以及一輸入電壓檢測電路23。該非隔離型機械式電源穩(wěn)壓器2亦利用該輸入電壓檢測電路23檢測一輸入電壓，根據(jù)該輸入電壓的大小，該輸入電壓檢測電路23送出一觸發(fā)信號啟動該繼電器開關(guān)22，利用該繼電器開關(guān)22變換該非隔離型變壓器21的一線圈匝數(shù)比，以提供一穩(wěn)定的輸出電壓。
根據(jù)上述可知，該等機械式電源穩(wěn)壓器1、2皆是利用線圈匝數(shù)比變換以進行穩(wěn)壓，故此類型的電源穩(wěn)壓器具有下列幾項缺點(1)該等機械式電源穩(wěn)壓器的系統(tǒng)響應(yīng)緩慢且其輸出電壓調(diào)整率偏高；(2)該等機械式電源穩(wěn)壓器因為需使用體積龐大的一變壓器，造成該等電源穩(wěn)壓器功率密度偏低；以及(3)該等機械式電源穩(wěn)壓器變壓器的一次線圈所承受的電壓大小，無論為隔離型或非隔離型皆須為市電電壓等級。
請參閱圖2A，是公知第一電子式電源穩(wěn)壓器的電路示意圖。如圖2A所示，該第一電子式電源穩(wěn)壓器3由至少一電子開關(guān)31、至少一電阻32、至少一電容33以及至少一電感34所組成的一電子電路，并利用高頻電子切換技術(shù)提供一穩(wěn)定電壓。
請參閱圖2B，是公知第二電子式電源穩(wěn)壓器的電路示意圖。如圖2B所示，該第二電子式電源穩(wěn)壓器4由至少一電子開關(guān)41、至少一電阻42、至少一電容43以及至少一電感44所組成的一電子電路，并利用高頻電子切換技術(shù)提供一穩(wěn)定電壓。
該等電子式電源穩(wěn)壓器都是在主功率潮流路徑串聯(lián)使用功率電晶體，具有下列幾項缺點(1)造成系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率偏低；以及(2)該等電子式電源穩(wěn)壓器，輸出入電壓相位反相，無法設(shè)計出該等電子式電源穩(wěn)壓器的一輸出與一輸入端的一旁路(bypass)路徑，造成系統(tǒng)可靠度下降問題。
本發(fā)明的第一目的在于提供一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其應(yīng)用于一電子式電源穩(wěn)壓器中，該電子式電源穩(wěn)壓器電性連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具有一輸出端，提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一直流總線電壓(DC-Busvoltage)，當(dāng)該輸出電壓低于一預(yù)定值時，利用一切換控制方法將該直流總線電壓的電能經(jīng)過切換輸出，補充該輸出電壓的不足，當(dāng)該輸出電壓高于一預(yù)定值時，將該直流總線電壓的電能轉(zhuǎn)換輸出，以減少該輸出電壓；該切換控制方法包含下列步驟(a)對該直流總線電壓進行檢測，根據(jù)該直流總線電壓的大小產(chǎn)生一第一信號；(b)對該第一信號經(jīng)直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第二信號；(c)對該輸入電壓進行檢測，根據(jù)該輸入電壓的大小產(chǎn)生一第三信號；(d)經(jīng)過鎖相取得該第三信號的一相位，將該相位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第一相位信號；(e)將該第一相位信號平移九十度產(chǎn)生一第二相位信號；(f)將該第二信號與該第二相位信號相乘積產(chǎn)生一第四信號；(g)對該輸出電壓進行檢測，根據(jù)該輸出電壓的大小產(chǎn)生一第五信號；(h)經(jīng)過該交流-直流轉(zhuǎn)換，將該第五信號轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第六信號；(i)將第六信號經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第七信號；(j)將該第一相位信號與該第七信號相乘積產(chǎn)生一第八信號；(k)將該第四信號與該第八信號相加產(chǎn)生一命令追蹤信號；(1)對該命令追蹤信號與該第五信號進行比較調(diào)整及補償，產(chǎn)生一觸發(fā)信號；以及(m)將該觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一脈寬調(diào)變(PWM)觸發(fā)信號，將該直流總線電壓的電能經(jīng)過切換輸出，提供該電壓，且該電壓與該輸入電壓具有一相位差，該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電子式電源穩(wěn)壓器更包含一電能轉(zhuǎn)換器，其電連接該輸入電源，該電能轉(zhuǎn)換器提供該直流總線電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電能轉(zhuǎn)換器更包含一輸出開關(guān)電路，該輸出開關(guān)電路電連接該直流總線電壓，將該直流總線電壓的電能切換輸出，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電子式電源穩(wěn)壓器更包含一變壓器，該變壓器包含一初級線圈以及一次級線圈，該初級線圈的一第一端與該電能轉(zhuǎn)換器的一輸出端電連接，且該初級線圈的一第二端與該輸出端的一第二端電連接，該次級線圈的一第一端與該輸出端的一第一端電連接，且該次級線圈的一第二端與該輸入端的一第一端電連接，作為一可變電壓源，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該輸出電流為一負載電流。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其應(yīng)用于一電子式電源穩(wěn)壓器中，該電子式電源穩(wěn)壓器電連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具有一輸出端，提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一直流總線電壓，當(dāng)該輸出電壓低于一預(yù)定值時，利用一切換控制方法將該直流總線電壓的電能經(jīng)過切換輸出，補充該輸出電壓的不足，當(dāng)該輸出電壓高于一預(yù)定值時，將該直流總線電壓的電能轉(zhuǎn)換輸出，以減少該輸出電壓；該切換控制方法包含下列步驟(a)使該電壓與該輸入電壓具有一相位差；(b)使該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電子式電源穩(wěn)壓器更包含一電能轉(zhuǎn)換器，其電連接該輸入電源，該電能轉(zhuǎn)換器提供該直流總線電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電能轉(zhuǎn)換器更包含一輸出開關(guān)電路，該輸出開關(guān)電路電連接該直流總線電壓，將該直流總線電壓的電能切換輸出，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電子式電源穩(wěn)壓器更包含一變壓器，該變壓器包含一初級線圈以及一次級線圈，該初級線圈的一第一端與該電能轉(zhuǎn)換器的一輸出端電連接，且該初級線圈的一第二端與該輸出端的一第二端電連接，該次級線圈的一第一端與該輸出端的一第一端電連接，且該次級線圈的一第二端與該輸入端的一第一端電連接，作為一可變電壓源，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該輸出電流為一負載電流。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種電子式電源穩(wěn)壓器，其電連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具一輸出端，其提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一電能轉(zhuǎn)換器，其電連接該輸入電源，該電能轉(zhuǎn)換器提供一直流總線電壓(DC-Bus voltage)，當(dāng)該輸出電壓低于一預(yù)定值時，該電能轉(zhuǎn)換器將該直流總線電壓的電能經(jīng)過切換輸出，提供一電壓，補充該輸出電壓的不足，當(dāng)該輸出電壓高于一預(yù)定值時，將該直流總線電壓的電能轉(zhuǎn)換輸出，提供該電壓，減少該輸出電壓；一變壓器，包含一初級線圈以及一次級線圈，該初級線圈的一第一端與該電能轉(zhuǎn)換器的一輸出端電連接，且該初級線圈的一第二端與該輸出端的一第二端電連接，該次級線圈的一第一端與該輸出端的一第一端電連接，且該次級線圈的一第二端與該輸入端的一第一端電連接，作為一可變電壓源；以及一切換控制裝置，其電連接該電能轉(zhuǎn)換器，使該電壓與該輸入電壓具有一相位差且該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該電能轉(zhuǎn)換器更包含一輸出開關(guān)電路，該輸出開關(guān)電路電連接該直流總線電壓，將該直流總線電壓的電能切換輸出，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該切換控制裝置是通過反饋取得該輸入電壓、該輸出電壓以及該直流總線電壓的一組電壓值及一組相位值，根據(jù)該組電壓值及該組相位值，產(chǎn)生一脈寬調(diào)變(PWM)觸發(fā)信號，經(jīng)過該輸出開關(guān)電路切換該直流總線電壓，提供該電壓，當(dāng)輸出電壓異常時，對該輸出電壓進行補償。
根據(jù)上述的構(gòu)想，該切換控制裝置包含一直流總線電壓檢測單元，其電連接該直流總線電壓，對該直流總線電壓進行電壓檢測，根據(jù)該直流總線電壓的大小產(chǎn)生一第一信號；一第一直流電壓調(diào)整單元，其電連接該直流總線電壓檢測單元，根據(jù)該第一信號的大小將該第一信號經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第二信號；一輸入電壓檢測單元，其電連接該輸入電源，對該輸入電壓進行檢測，根據(jù)該輸入電壓的大小產(chǎn)生一第三信號；一鎖相回路單元，其電連接該輸入電壓檢測單元，經(jīng)過該鎖相回路單元取得該第三信號的一相位，將該相位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第一相位信號；一移相回路單元，其電連接該鎖相回路單元，該移相回路單元將該第一相位信號平移九十度產(chǎn)生一第二相位信號；一第一乘法單元，其電連接該第一直流電壓調(diào)整單元的一輸出端以及該移相回路單元的一輸出端，該第一乘法單元將該第二信號與該第二相位信號相乘積產(chǎn)生一第四信號；一輸出電壓檢測單元，其電連接該輸出電壓，該輸出電壓檢測單元對該輸出電壓進行檢測，根據(jù)該輸出電壓的大小及相位產(chǎn)生一第五信號；一交流-直流轉(zhuǎn)換單元，其電連接該輸出電壓檢測單元，將該第五信號經(jīng)交流-直流轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第六信號；一第二直流電壓調(diào)整單元，其電連接該交流-直流轉(zhuǎn)換單元的一輸出端，根據(jù)該第六信號的大小，將該第六信號直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第七信號；一第二乘法單元，其電連接該移相回路單元的一輸出端與該交流-直流轉(zhuǎn)換單元的一輸出端，該第二乘法單元將該第一相位信號與該第七信號相乘積產(chǎn)生一第八信號；一加法單元，其電連接該第一乘法單元的一輸出端與該第二乘法單元的一輸出端，經(jīng)過該加法單元將該第四信號與該第八信號相加產(chǎn)生一命令追蹤信號；一交流命令追蹤控制單元，其電連接該加法單元的一輸出端與該輸出電壓檢測單元的一輸出端，該交流命令追蹤控制單元對該命令追蹤信號與該第五信號進行比較，產(chǎn)生一觸發(fā)信號；以及一脈寬調(diào)變(PWM)產(chǎn)生單元，其電連接該交流命令追蹤控制單元的一輸出端，經(jīng)過該脈寬調(diào)變產(chǎn)生單元將該觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一脈寬調(diào)變(PWM)觸發(fā)信號，該脈寬調(diào)變觸發(fā)信號觸發(fā)切換該輸出開關(guān)電路，將該直流總線電壓的電能經(jīng)過該輸出開關(guān)電路切換輸出，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第一信號為一直流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第二信號為一直流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第三信號為一直流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第四信號為一交流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第五信號為一交流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第六信號為一直流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第七信號為一直流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該第八信號為一交流信號。
根據(jù)上述的構(gòu)想，其中該命令追蹤信號為一交流信號。
以下通過附圖就本發(fā)明的最佳實施例詳細說明如下。
圖1B是公知非隔離型機械式電源穩(wěn)壓器的電路方塊圖。
圖2A是公知第一電子式電源穩(wěn)壓器的電路示意圖。
圖2B是公知第二電子式電源穩(wěn)壓器的電路示意圖。
圖3是本發(fā)明較佳實施例的電子式電源穩(wěn)壓器的電路示意圖。
圖4是本發(fā)明較佳實施例的電子式電源穩(wěn)壓器的切換控制裝置的電路方塊圖。
圖5是本發(fā)明較佳實施例的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方塊圖。
請參閱圖4，是本發(fā)明較佳實施例的電子式電源穩(wěn)壓器的切換控制裝置的電路方塊圖。該切換控制裝置53包含一直流總線電壓檢測單元531、一第一直流電壓調(diào)整單元532、一輸入電壓檢測單元533、一鎖相回路單元534、一移相回路單元535、一第一乘法單元536、一輸出電壓檢測單元537、一交流-直流轉(zhuǎn)換單元538、一第二直流電壓調(diào)整單元539、一第二乘法單元540、一加法單元541、一交流命令追蹤控制單元542以及一脈寬調(diào)變(PWM)產(chǎn)生單元543。
該直流總線電壓檢測單元531，是電連接該直流總線電壓Vdc-bus，對該直流總線電壓Vdc-bus進行電壓檢測，根據(jù)該直流總線電壓Vdc-bus的大小產(chǎn)生一第一信號S1。該第一直流電壓調(diào)整單元532，其電連接該直流總線電壓檢測單元531，根據(jù)該第一信號S1的大小將該第一信號S1經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第二信號S2。該輸入電壓檢測單元533，其電連接該輸入電源，對該輸入電壓Vin進行檢測，根據(jù)該輸入電壓Vin的大小產(chǎn)生一第三信號S3。該鎖相回路單元534，電連接該輸入電壓檢測單元533，經(jīng)過該鎖相回路單元534取得該第三信號S3的一相位，將該相位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第一相位信號θ1。該移相回路單元535，其電連接該鎖相回路單元534，該移相回路單元535將該第一相位信號θ1平移九十度產(chǎn)生一第二相位信號θ2。該第一乘法單元536，電連接該第一直流電壓調(diào)整單元532的一輸出端以及該移相回路單元535的一輸出端，該第一乘法單元536將該第二信號S2與該第二相位信號θ2相乘積產(chǎn)生一第四信號S4。該輸出電壓檢測單元537，電連接該輸出電壓Vout，該輸出電壓檢測單元537對該輸出電壓Vout進行檢測，根據(jù)該輸出電壓Vout的大小及相位產(chǎn)生一第五信號S5。該交流-直流轉(zhuǎn)換單元538，電連接該輸出電壓檢測單元537，將該第五信號S5經(jīng)交流-直流轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第六信號S6。該第二直流電壓調(diào)整單元539，電連接該交流-直流轉(zhuǎn)換單元538的一輸出端，根據(jù)該第六信號S6的大小，將該第六信號S6直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第七信號S7。該第二乘法單元540，電連接該鎖相回路單元534的一輸出端與該第二直流電壓調(diào)整單元539的一輸出端，該第二乘法單元540將該第一相位信號θ1與該第七信號S7相乘積產(chǎn)生一第八信號S8。該加法單元541，電連接該第一乘法單元536的一輸出端與該第二乘法單元540的一輸出端，經(jīng)過該加法單元541將該第四信號S4與該第八信號S8相加產(chǎn)生一命令追蹤信號S9。該交流命令追蹤控制單元542，電連接該加法單元541的一輸出端與該輸出電壓檢測單元537的一輸出端，該交流命令追蹤控制單元542對該命令追蹤信號S9與該第五信號S5進行比較調(diào)整及補償，產(chǎn)生一觸發(fā)信號S10。以及，該脈寬調(diào)變(PWM)產(chǎn)生單元543，電連接該交流命令追蹤控制單元542的一輸出端，經(jīng)過該脈寬調(diào)變產(chǎn)生單元543將該觸發(fā)信號S10轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一脈寬調(diào)變(PWM)觸發(fā)信號S11，該脈寬調(diào)變觸發(fā)信號觸發(fā)切換該輸出開關(guān)電路511(如圖3所示)，將該直流總線電壓Vdc-bus的電能經(jīng)過該輸出開關(guān)電路511切換輸出，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
其中，該電壓與該輸入電壓Vin具有一相位差，使該電壓與該輸出端的一輸出電流的乘積值為一正值。
請參閱圖5，是本發(fā)明較佳實施例的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方塊圖。如圖5所示，本發(fā)明的一電子式電源穩(wěn)壓器切換控制方法包含下列步驟(a)對該直流總線電壓Vdc-bus進行檢測，根據(jù)該直流總線電壓Vdc-bus的大小產(chǎn)生一第一信號S1。(b)對該第一信號S1經(jīng)直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第二信號S2。(c)對該輸入電壓Vin進行檢測，根據(jù)該輸入電壓Vin的大小產(chǎn)生一第三信號S3。(d)經(jīng)過鎖相取得該第三信號S3的一相位，將該相位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第一相位信號θ1。(e)將該第一相位信號θ1平移九十度產(chǎn)生一第二相位信號θ2。(f)將該第二信號S2與該第二相位信號θ2相乘積產(chǎn)生一第四信號S4。(g)對該輸出電壓Vout進行檢測，根據(jù)該輸出電壓Vout的大小產(chǎn)生一第五信號S5。(h)經(jīng)過該交流-直流轉(zhuǎn)換，將該第五信號S5轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第六信號S6。(i)將第六信號S6經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第七信號S7。(j)將該第一相位信號θ1與該第七信號S7相乘積產(chǎn)生一第八信號S8。(1)將該第四信號S4與該第八信號S8相加產(chǎn)生一命令追蹤信號S9。(m)對該命令追蹤信號S9與該第五信號S5進行比較調(diào)整，產(chǎn)生一觸發(fā)信號S10。以及(n)將該觸發(fā)信號S10轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一脈寬調(diào)變(PWM)觸發(fā)信號S11，將該直流總線電壓Vdc-bus的電能經(jīng)過該切換輸出，提供該電壓，且該電壓與該輸入電壓Vin具有一相位差，且該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
綜上所述，本發(fā)明可提供一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法與裝置，具有下列幾項優(yōu)點(1)通過電路結(jié)構(gòu)的改變，減少裝置內(nèi)所使用的一低頻變壓器繞組數(shù)，并得以縮減該變壓器體積，提高整體系統(tǒng)的功率密度。(2)傳統(tǒng)型機械式電源穩(wěn)壓器變壓器一次線圈承受電壓，不論為隔離型或非隔離型皆為市電電壓等級，然而使用本發(fā)明的電子式電源穩(wěn)壓器時，其變壓器的一次線圈承受電壓則僅為(額定電壓調(diào)整百分比)×(市電電壓)，例如假設(shè)市電電壓為120V，本發(fā)明的電子式電源穩(wěn)壓器穩(wěn)壓設(shè)計范圍為市電電壓的±20％，則所需使用變壓器線圈承受電壓為120×20％＝24V。(3)本發(fā)明采用高壓直流鏈的電能轉(zhuǎn)換方式，裝置主電力潮流路徑不流經(jīng)功率晶體管，故可大幅改善裝置內(nèi)的熱損耗問題，并提高整機運轉(zhuǎn)效率。(4)本發(fā)明舍棄傳統(tǒng)的機械穩(wěn)壓方式，研發(fā)出新型變流器高頻切換技術(shù)，進而可對輸出電壓進行定值控制，強化整體穩(wěn)壓效果。(5)本發(fā)明的輸出與輸入電壓不會反相，故可在裝置內(nèi)部加入輸出、輸入端點旁路(bypass)路徑的設(shè)計，此旁路路徑可提供裝置停機維修、操作異常的自我保護使用，因此能提高系統(tǒng)可靠度。(6)本發(fā)明的控制方法，包括利用三組電壓反饋點(Vin，Vout，Vdc-bus)，市電同步鎖相回路(PLL)以及移相回路，另外也包括兩組直流調(diào)整器(DC regulator)及乘法器，兩組乘法結(jié)果相加產(chǎn)生輸出命令追蹤信號供直流-交流調(diào)整器(ACregulator)使用，并進一步得到脈寬調(diào)變(PWM)觸發(fā)信號。該控制技術(shù)特征為通過同相乘法信號與移相乘法信號加成產(chǎn)生的命令追蹤信號將能確保新裝置在任何負載形式下正常運作。故本發(fā)明確實具有工業(yè)上實用的價值。
本發(fā)明可以由熟知此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其應(yīng)用于一電子式電源穩(wěn)壓器中，該電子式電源穩(wěn)壓器電連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具有一輸出端，提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一直流總線電壓，當(dāng)該輸出電壓低于一預(yù)定值時，利用一切換控制方法將該直流總線電壓的電能經(jīng)過切換輸出，補充該輸出電壓的不足，當(dāng)該輸出電壓高于一預(yù)定值時，將該直流總線電壓的電能轉(zhuǎn)換輸出，以減少該輸出電壓；其特征在于該切換控制方法包含下列步驟對所述直流總線電壓進行檢測，根據(jù)所述直流總線電壓的大小產(chǎn)生一第一信號；對該第一信號經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第二信號；對該輸入電壓進行檢測，根據(jù)所述輸入電壓的大小產(chǎn)生一第三信號；經(jīng)過鎖相取得所述第三信號的一相位，將該相位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第一相位信號；將所述第一相位信號平移九十度產(chǎn)生一第二相位信號；將所述第二信號與該第二相位信號相乘積產(chǎn)生一第四信號；對所述輸出電壓進行檢測，根據(jù)所述輸出電壓的大小產(chǎn)生一第五信號；經(jīng)過該交流-直流轉(zhuǎn)換，將所述第五信號轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第六信號；將第六信號經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第七信號；將所述第一相位信號與所述第七信號相乘積產(chǎn)生一第八信號；將所述第四信號與所述第八信號相加產(chǎn)生一命令追蹤信號；對所述命令追蹤信號與所述第五信號進行比較調(diào)整及補償，產(chǎn)生一觸發(fā)信號；以及將所述觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一脈寬調(diào)變觸發(fā)信號，將所述直流總線電壓的電能經(jīng)過該切換輸出，提供該電壓，且該電壓與所述輸入電壓具有一相位差，且該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
2.如權(quán)利要求1所述的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其特征在于所述電子式電源穩(wěn)壓器更包含一電能轉(zhuǎn)換器，其電連接該輸入電源，該電能轉(zhuǎn)換器提供所述直流總線電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其特征在于該電能轉(zhuǎn)換器更包含一輸出開關(guān)電路，該輸出開關(guān)電路電連接該直流總線電壓，將該直流總線電壓的電能切換輸出，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其特征在于所述電子式電源穩(wěn)壓器更包含一變壓器，該變壓器包含一初級線圈以及一次級線圈，該初級線圈的一第一端與該電能轉(zhuǎn)換器的一輸出端電連接，且該初級線圈的一第二端與該輸出端的一第二端電連接，該次級線圈的一第一端與該輸出端的一第一端電連接，且該次級線圈的一第二端與該輸入端的一第一端電連接，做為一可變電壓源，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
5.如權(quán)利要求4項所述的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其中該輸出電流為一負載電流。
6.一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其應(yīng)用于一電子式電源穩(wěn)壓器中，該電子式電源穩(wěn)壓器電連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具一輸出端，提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一直流總線電壓，當(dāng)該輸出電壓低于一預(yù)定值時，利用一切換控制方法將該直流總線電壓的電能經(jīng)過切換輸出，補充該輸出電壓的不足，當(dāng)該輸出電壓高于一預(yù)定值時，將該直流總線電壓的電能轉(zhuǎn)換輸出，以減少該輸出電壓；該切換控制方法包含下列步驟使該電壓與該輸入電壓具有一相位差；使該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值維持一正值。
7.如權(quán)利要求6所述的電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法，其中該電子式電源穩(wěn)壓器更包含一電能轉(zhuǎn)換器，其電連接該輸入電源，該電能轉(zhuǎn)換器提供該直流總線電壓，而該電能轉(zhuǎn)換器更包含一輸出開關(guān)電路，該輸出開關(guān)電路電連接該直流總線電壓，將該直流總線電壓的電能切換輸出，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
8.一種電子式電源穩(wěn)壓器，其電連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具有一輸出端，其提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一電能轉(zhuǎn)換器，其電連接該輸入電源，該電能轉(zhuǎn)換器提供一直流總線電壓，當(dāng)該輸出電壓低于一預(yù)定值時，該電能轉(zhuǎn)換器將該直流總線電壓的電能經(jīng)由切換輸出，提供一電壓，補充該輸出電壓的不足，當(dāng)該輸出電壓高于一預(yù)定值時，將該直流總線電壓的電能轉(zhuǎn)換輸出，提供該電壓，減少該輸出電壓；一變壓器，包含一初級線圈以及一次級線圈，該初級線圈的一第一端與該電能轉(zhuǎn)換器的一輸出端電連接，且該初級線圈的一第二端與該輸出端的一第二端電連接，該次級線圈的一第一端與該輸出端的一第一端電連接，且該次級線圈的一第二端與該輸入端的一第一端電連接，作為一可變電壓源；以及一切換控制裝置，其電連接該電能轉(zhuǎn)換器，使該電壓與該輸入電壓具有一相位差且該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
9.如權(quán)利要求8所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其中該電能轉(zhuǎn)換器更包含一輸出開關(guān)電路，該輸出開關(guān)電路電連接該直流總線電壓，將該直流總線電壓的電能切換輸出，當(dāng)該輸出電壓異常時，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其特征在于該切換控制裝置通過反饋取得該輸入電壓、該輸出電壓以及該直流總線電壓的一組電壓值及一組相位值，根據(jù)該組電壓值及該組相位值，產(chǎn)生一脈寬調(diào)變觸發(fā)信號，經(jīng)過該輸出開關(guān)電路切換該直流總線電壓，提供該電壓，當(dāng)輸出電壓異常時，對該輸出電壓進行補償。
11.如權(quán)利要求10所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其特征在于該切換控制裝置包含一直流總線電壓檢測單元，其電連接該直流總線電壓，對該直流總線電壓進行電壓檢測，根據(jù)該直流總線電壓的大小產(chǎn)生一第一信號；一第一直流電壓調(diào)整單元，其電連接該直流總線電壓檢測單元，根據(jù)該第一信號的大小將該第一信號經(jīng)過直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第二信號；一輸入電壓檢測單元，其電連接該輸入電源，對該輸入電壓進行檢測，根據(jù)該輸入電壓的大小產(chǎn)生一第三信號；一鎖相回路單元，其電連接該輸入電壓檢測單元，經(jīng)過該鎖相回路單元取得該第三信號的一相位，將該相位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第一相位信號；一移相回路單元，其電連接該鎖相回路單元，該移相回路單元將該第一相位信號平移九十度產(chǎn)生一第二相位信號；一第一乘法單元，其電連接該第一直流電壓調(diào)整單元的一輸出端以及該移相回路單元的一輸出端，該第一乘法單元將該第二信號與該第二相位信號相乘積產(chǎn)生一第四信號；一輸出電壓檢測單元，其電連接該輸出電壓，該輸出電壓檢測單元對該輸出電壓進行檢測，根據(jù)該輸出電壓的大小及相位產(chǎn)生一第五信號；一交流-直流轉(zhuǎn)換單元，其電連接該輸出電壓檢測單元，將該第五信號經(jīng)交流-直流轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第六信號；一第二直流電壓調(diào)整單元，其電連接該交流-直流轉(zhuǎn)換單元的一輸出端，根據(jù)該第六信號的大小，將該第六信號直流電壓調(diào)整轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一第七信號；一第二乘法單元，其電連接該鎖相回路單元的一輸出端與該第二直流電壓調(diào)整單元的一輸出端，該第二乘法單元將該第一相位信號與該第七信號相乘積產(chǎn)生一第八信號；一加法單元，其電連接該第一乘法單元的一輸出端與該第二乘法單元的一輸出端，經(jīng)過該加法單元將該第四信號與該第八信號相加產(chǎn)生一命令追蹤信號；一交流命令追蹤控制單元，其電連接該加法單元的一輸出端與該輸出電壓檢測單元的一輸出端，該交流命令追蹤控制單元對該命令追蹤信號與該第五信號進行比較，產(chǎn)生一觸發(fā)信號；以及一脈寬調(diào)變產(chǎn)生單元，其電連接該交流命令追蹤控制單元的一輸出端，經(jīng)過該脈寬調(diào)變產(chǎn)生單元將該觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一脈寬調(diào)變觸發(fā)信號，該脈寬調(diào)變觸發(fā)信號觸發(fā)切換該輸出開關(guān)電路，將該直流總線電壓的電能經(jīng)過該輸出開關(guān)電路切換輸出，提供該電壓，穩(wěn)定該輸出電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其特征在于該第一信號或該第二信號或該第三信號為一直流信號。
13.如權(quán)利要求11所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其特征在于該第四信號或該第五信號或該第六信號為一直流信號。
14.如權(quán)利要求11所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其特征在于該第七信號系為一直流信號，而該第八信號為一交流信號。
15.如權(quán)利要求11所述的電子式電源穩(wěn)壓器，其特征在于該命令追蹤信號為一交流信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子式電源穩(wěn)壓器的控制方法與裝置，其應(yīng)用于一電子式電源穩(wěn)壓器中，該電子式電源穩(wěn)壓器電連接一輸入電源，該輸入電源提供一輸入電壓，且該電子式電源穩(wěn)壓器具有一輸出端，提供一輸出電壓，該電子式電源穩(wěn)壓器包含一直流總線電壓(DC－Bus voltage)，當(dāng)該輸出電壓異常時，該電能轉(zhuǎn)換器利用一切換控制方法將該直流總線電壓的電能經(jīng)過一輸出開關(guān)電路切換輸出，提供一電壓，以穩(wěn)定該輸出電壓；該切換控制方法包含下列步驟(a)使該電壓與該輸入電壓具有一相位差；以及(b)使該電壓與該輸出端的一輸出電流的一乘積值為一正值。
文檔編號G05F1/10GK1410857SQ01141948
公開日2003年4月16日 申請日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者白富升, 蔡明村 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司