專利名稱：一種開關(guān)電源的控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種開關(guān)電源的控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源電路是一種電壓轉(zhuǎn)換電路，主要用于升壓和降壓，并廣泛應用于現(xiàn)代電 子產(chǎn)品中。開關(guān)電源一般包括主電路和控制電路。其中控制電路采樣主電路信號，采用某 種控制方法及裝置，將該主電路的信號轉(zhuǎn)換成控制信號，控制主電路的運行?，F(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源的控制電路如圖1和圖2所示。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)電源控制電路原理圖。其采用的控制方法是將輸出電壓基 準與輸出電壓采樣信號之差經(jīng)電壓補償器生成第一采樣信號基準；第一采樣信號基準與第 一采樣信號的差經(jīng)過第一采樣信號補償器生成調(diào)制信號；調(diào)制信號經(jīng)過信號發(fā)生器生成控 制主電路開關(guān)的控制信號。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的AC/DC開關(guān)電源控制電路原理圖。其與圖1示出的開關(guān)電源控 制電路原理基本相同。其區(qū)別在于，將輸出電壓基準與輸出電壓采樣信號之差經(jīng)電壓補償 器生成電壓補償信號；經(jīng)乘法器，電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓 有效值采樣信號的平方以生成第一采樣信號基準。上述控制方法的缺陷在于，當源發(fā)生跳變時，電壓補償器調(diào)節(jié)速度較慢，導致第一 采樣信號基準在源跳變時偏大或偏小，需要較長時間才能達到新的穩(wěn)定值。在該第一采樣 信號基準達到新的穩(wěn)定值之前，由于其偏大或偏小，導致輸入功率過大或過小，從而導致輸 出電壓上沖或下跌。對于輸出電壓上沖或下跌，在現(xiàn)有技術(shù)中一般普遍采用的方法是檢測輸出電壓， 當上沖或下跌到一定值時，采用某種控制方法，(采用另一套參數(shù)的電壓補償器，直接對第 一采樣信號基準進行處理，或直接對調(diào)制信號進行處理)，從而控制輸出電壓上沖或下跌在 一定的范圍內(nèi)，但是此時輸出電壓已經(jīng)上沖或下跌到一定值了，其輸出電壓和電流變化如 圖3所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠保證在 源突變的時候，能夠迅速做出反應，并控制輸出電壓保持不變的開關(guān)電源控制方法，其中所 述方法包括A、判定源是否發(fā)生跳變；B、取第一采樣信號，并根據(jù)判定結(jié)果生成第一采樣信號基準；C、基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號；D、基于所述調(diào)制信號生成所述開關(guān)電源的主電路開關(guān)的控制信號。在本發(fā)明所述的開關(guān)電源的控制方法中，所述步驟B包括
Bi、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓 采樣信號的差值生成第一采樣信號基準；B2、當源跳變時且所述第一采樣信號為輸入電流采樣信號時，獲取功率采樣信號 和輸入電壓采樣信號，采用除法器將所述功率采樣信號除以輸入電壓采樣信號以生成第一 采樣信號基準。在本發(fā)明所述的開關(guān)電源的控制方法中，所述步驟B包括Bi、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓 采樣信號的差值生成第一采樣信號基準；B2、當源跳變時且所述第一采樣信號為輸入電流采樣信號時，獲取源跳變前的第 一采樣信號基準、源跳變前的輸入電壓采樣信號和輸入電壓采樣信號，并將所述源跳變前 的第一采樣信號基準和所述源跳變前的輸入電壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓采樣信 號，生成第一采樣信號基準。在本發(fā)明所述的開關(guān)電源的控制方法的一個實施例中，當主電路為AC/DC電路 時，所述步驟B包括B11、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電 壓采樣信號的差值生成電壓補償信號并獲取第一采樣信號；B21、當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸入電壓采樣 信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值 采樣信號；獲取功率采樣信號，并基于所述功率采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入 電壓實時有效值采樣信號生成電壓補償信號；B31、采用乘法器將所述電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再與輸入電壓有 效值采樣信號的平方的倒數(shù)相乘以生成第一采樣信號基準。在本發(fā)明所述的開關(guān)電源的控制方法中，所述步驟B21包括B211、當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸入電壓采 樣信號，并基于所述輸入電壓采樣信號以生成輸入電壓有效值采樣信號；B212、獲取輸入電壓采樣信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓相位 采樣信號；將所述輸入電壓相位采樣信號取正弦，再和相乘生成單位正弦波信號；再 將所述的輸入電壓采樣信號除以單位正弦波信號以生成輸入電壓實時有效值采樣信號；B213、將所述功率采樣信號和所述的輸入電壓有效值采樣信號的平方相乘；再除 以所述的輸入電壓實時有效值采樣信號的平方以生成電壓補償信號。在本發(fā)明所述的開關(guān)電源的控制方法的另一實施例中，當主電路為AC/DC電路 時，所述步驟B包括B11、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電 壓采樣信號的差值生成電壓補償信號并獲取第一采樣信號；B21、當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸入電壓采樣 信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值 采樣信號；獲取源跳變前的電壓補償信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效 值采樣信號，并將所述源跳變前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信號的平方相 乘，再除以輸入電壓實時有效值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號；
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B31、采用乘法器將所述電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再與輸入電壓有 效值采樣信號的平方的倒數(shù)相乘以生成第一采樣信號基準。在上述本發(fā)明所述的開關(guān)電源的控制方法中，所述步驟B21包括B211、當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸入電壓采 樣信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號；B212、獲取輸入電壓采樣信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓相位 采樣信號；將所述輸入電壓相位采樣信號取正弦，再和^相乘生成單位正弦波信號；再將 所述的輸入電壓采樣信號除以單位正弦波信號以生成輸入電壓實時有效值采樣信號；B213、獲取源跳變前的電壓補償信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有 效值采樣信號，并將所述源跳變前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信號的平方 相乘，再除以輸入電壓實時有效值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號。所述功率采樣信號包括負載功率采樣信號、輸出功率采樣信號；所述負載功率采 樣信號為輸出電壓采樣信號與負載電流采樣信號相乘，輸出功率采樣信號為輸出電壓采樣 信號與輸出電流采樣信號相乘。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的另一技術(shù)方案是，構(gòu)造一種開關(guān)電源的控制裝置， 包括源跳變檢測電路，用于判斷源是否跳變；第一采樣電路，用于獲取輸出電壓采樣信號和第一采樣信號；電壓補償器，用于在所述源跳變檢測電路判定源沒有跳變時基于輸出電壓基準與 輸出電壓采樣信號的差值生成第一采樣信號基準；第一采樣信號基準生成單元，用于在所述源跳變檢測電路判定源跳變時，基于第 一采樣信號生成所述第一采樣信號基準；第一采樣信號補償器，用于基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差 生成調(diào)制信號；信號發(fā)生器，用于基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。在本發(fā)明所述的一種開關(guān)電源的控制裝置中，當源跳變且第一采樣信號為輸入電 流采樣信號時，所述第一采樣信號生成單元是除法器，用于將功率采樣信號除以輸入電壓 采樣信號以生成第一采樣信號基準。在本發(fā)明所述的一種開關(guān)電源的控制裝置中，當源跳變且第一采樣信號為輸入電 流采樣信號時，所述第一采樣信號生成單元是第三乘法器，用于將源跳變前的第一采樣信 號基準和源跳變前的輸入電壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓采樣信號，進而生成第一采 樣信號基準。在本發(fā)明所述的一種開關(guān)電源的控制裝置的一個實施例中，當主電路為AC/DC電 路時，第一采樣電路還用于獲取輸入電壓采樣信號，且其中所述控制裝置還包括第二采樣電路，用于獲取輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信 號；乘法器，用于基于所述輸入電壓采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、和所述電壓 補償器或所述第一采樣信號生成單元的輸出生成所述第一采樣信號基準；第二乘法器，用于基于所述功率采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信號生成所述電壓補償信號。在本發(fā)明所述的一種開關(guān)電源的控制裝置的另一個實施例中，當主電路為AC/DC 電路時，第一采樣電路還用于獲取輸入電壓采樣信號和源跳變前的電壓補償信號，且其中 所述控制裝置還包括第二采樣電路，用于獲取輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信 號； 乘法器，用于基于所述輸入電壓采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、和所述電壓 補償器或所述第一采樣信號生成單元的輸出生成所述第一采樣信號基準；第四乘法器，用于將所述源跳變前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信 號的平方相乘，再除以輸入電壓實時有效值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號。實施本發(fā)明的開關(guān)電源的控制方法和裝置，可以保證在源突變的時候，根據(jù)源跳 變生成第一采樣信號基準，從而生成控制信號，因而能夠針對源突變迅速做出反映，并控制 輸出電壓保持不變。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)電源控制電路原理圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的AC/DC開關(guān)電源控制電路原理圖；圖3是采用現(xiàn)有技術(shù)的AC/DC開關(guān)電源控制電路的源跳變仿真波形圖；圖4是本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的第一實施例流程圖；圖fe是本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的第二實施例的流程圖；圖恥是本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的第三實施例的流程圖；圖5c是本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制方法的第一實施例的流程圖；圖5d是本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制方法的第二實施例的流程圖；圖6a是源未跳變時本發(fā)明的開關(guān)電源控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖6b是源跳變時本發(fā)明的開關(guān)電源控制裝置的第一狀態(tài)的原理圖；圖6c是源跳變時本發(fā)明的開關(guān)電源控制裝置的第二狀態(tài)的原理圖；圖7a是源未跳變時，本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制電路的原理圖；圖7b是源跳變時，本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制電路的第一狀態(tài)的原理圖；圖7c是源跳變時，本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制電路的第二狀態(tài)的原理圖。
具體實施例方式如圖4所示，本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法包括S1、判定源是否發(fā)生跳變；S2、獲取 第一采樣信號，并根據(jù)判定結(jié)果生成第一采樣信號基準；S3、基于所述第一采樣信號基準與 所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號；S4、基于所述調(diào)制信號生成所述開關(guān)電源的主電路 開關(guān)的控制信號。在步驟Sl中，可優(yōu)選通過獲取輸入電流、輸入功率、輸入電壓或其他主電路電信 號的方式來判定源是否發(fā)生跳變。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉并能夠使用各種方法來判斷源的跳變。
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在步驟S2中，可基于所述源跳變生成第一采樣信號基準，并獲取第一采樣信號。 在本發(fā)明的一個實施例中，當源沒有發(fā)生跳變時，可以像現(xiàn)有技術(shù)一樣，獲取輸出電壓采樣 信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采樣信號的差值生成第一采樣信號基準。而在 檢測到源發(fā)生跳變時，可采用某一個計算所得的值來作為第一采樣信號基準。從而避免了 源突變導致的輸出電壓上沖和下跌，保證在源突變的時候，能夠迅速做出反映，并控制輸出 電壓保持不變。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一采樣信號可以是輸入電流采樣信號。在步驟S3中，基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信 號。在本發(fā)明的一個實施例中，如在脈沖頻率調(diào)制(Pulse FrequencyModulation, PFM)系 統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是頻率信號。在本發(fā)明的另一實施例中，如在脈沖寬度寬調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是占空比。在步驟S4中，基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。實施本發(fā)明的開關(guān)電源的控制方法和裝置，可以保證在源突變的時候，根據(jù)源跳 變生成第一采樣信號基準，從而生成控制信號，因而能夠針對源突變迅速做出反映，并控制 輸出電壓保持不變。圖如是本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的第二實施例的流程圖。在步驟S501中，可通過獲取輸入電流、輸入功率、輸入電壓或其他主電路電信號 的方式來判定源是否發(fā)生跳變。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉并能夠使用各種方法來判斷源的跳 變。如果判斷源沒有發(fā)生跳變，則執(zhí)行步驟S502，否則執(zhí)行步驟S503。在步驟S502中，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采 樣信號的差值生成第一采樣信號基準，并獲取第一采樣信號。也就是說，源沒有跳變時，本 發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)中的處理方法基本相同。接著該進程進行到步驟S505。在步驟S503中，即是在源發(fā)生跳變時，獲取輸入電流采樣信號為第一采樣信號。 這一獲取過程可以是通過軟件或是硬件設(shè)定的。在步驟S504中，獲取功率采樣信號、輸入電壓采樣信號，采用除法器將所述功率 采樣信號除以輸入電壓采樣信以生成第一采樣信號基準。在步驟S505中，基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制 信號。在本發(fā)明的一個實施例中，如在PFM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是頻率信號。在本發(fā)明的 另一實施例中，如在PWM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是占空比。接著，在步驟S506中，基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。在本實施例中，所述功率采樣信號包括負載功率采樣信號、輸出功率采樣信號；所 述負載功率采樣信號為輸出電壓采樣信號與負載電流采樣信號相乘，輸出功率采樣信號為 輸出電壓采樣信號與輸出電流采樣信號相乘。圖恥是本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的第三實施例的流程圖。在步驟S511中，可通 過獲取輸入電流、輸入功率、輸入電壓或其他主電路電信號的方式來判定源是否發(fā)生跳變。 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉并能夠使用各種方法來判斷源的跳變。如果判斷源沒有發(fā)生跳變，則 執(zhí)行步驟S512，否則執(zhí)行步驟S513。在步驟S512中，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采 樣信號的差值生成第一采樣信號基準，并獲取第一采樣信號。也就是說，源沒有跳變時，本 發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)中的處理方法基本相同。接著該進程進行到步驟S515。在步驟S513中，即是在源發(fā)生跳變時，獲取輸入電流采樣信號為第一采樣信號。這一獲取過程可以是通過軟件或是硬件設(shè)定的。在步驟S514中，獲取源跳變前的第一采樣信號基準、源跳變前的輸入電壓采樣信 號和輸入電壓采樣信號，并將所述源跳變前的第一采樣信號基準和所述源跳變前的輸入電 壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓采樣信號，進而生成第一采樣信號基準。隨后執(zhí)行步驟S515，在步驟S515中，基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣 信號之差生成調(diào)制信號。在本發(fā)明的一個實施例中，如在PFM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是頻 率信號。在本發(fā)明的另一實施例中，如在PWM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是占空比信號。接著，在步驟S516中，基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在實際操作中，可以任意選擇圖fe或圖恥中示出的實施例 來實現(xiàn)本發(fā)明。圖5c是本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制方法的第一實施例的流程圖。所述方法包 括下列步驟在步驟S521中，判定源是否發(fā)生跳變，當源未跳變時，執(zhí)行步驟S522。否則執(zhí)行步 馬聚S5 2 3 ο在步驟S522中，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采 樣信號的差值生成電壓補償信號，隨后執(zhí)行步驟S5M。在步驟S523中，當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸 入電壓采樣信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓 實時有效值采樣信號；獲取功率采樣信號，并基于所述功率采樣信號、輸入電壓有效值采樣 信號、輸入電壓實時有效值采樣信號生成電壓補償信號，隨后執(zhí)行步驟S5M。在本實施例中，可采用多種方法獲得輸入電壓有效值采樣信號。譬如，可通過對 一個或幾個周期內(nèi)的輸入電壓瞬時值采用某種積分的方法取方均根值，或?qū)⑤斎腚妷翰蓸?信號的峰值除以^來獲得。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉多種獲取輸入電壓有效值采樣信號的方 法。在本實施例中，可通過基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓相位采樣信號。 在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉并能夠獲得各種獲取輸入電壓相位采樣信號的方法。再將所述 輸入電壓相位采樣信號取正弦，再和Vi湘乘生成單位正弦波信號；再將所述的輸入電壓 采樣信號除以單位正弦波信號以生成輸入電壓實時有效值采樣信號。在本實施例中，可通過將所述功率采樣信號和所述的輸入電壓有效值采樣信號的 平方相乘；再除以所述的輸入電壓實時有效值采樣信號的平方以生成電壓補償信號。在本實施例中，所述功率采樣信號包括負載功率采樣信號、輸出功率采樣信號；所 述負載功率采樣信號為輸出電壓采樣信號與負載電流采樣信號相乘，輸出功率采樣信號為 輸出電壓采樣信號與輸出電流采樣信號相乘。在步驟S5M中，采用乘法器將所述電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再與 輸入電壓有效值采樣信號的平方的倒數(shù)相乘以生成第一采樣信號基準。在步驟S525中，基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制 信號。在本發(fā)明的一個實施例中，如在PFM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是頻率信號。在本發(fā)明的 另一實施例中，如在PWM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是占空比。在步驟中，基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。
圖5d是本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制方法的第二實施例的流程圖。所述方法包 括下列步驟在步驟S531中，判定源是否發(fā)生跳變，當源未跳變時，執(zhí)行步驟S532。否則執(zhí)行步 馬聚S5 3 3 ο在步驟S532中，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采 樣信號的差值生成電壓補償信號，隨后執(zhí)行步驟S534。在步驟S533中，當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸 入電壓采樣信號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓 實時有效值采樣信號；獲取源跳變前的電壓補償信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓 實時有效值采樣信號，并將所述源跳變前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信號 的平方相乘，再除以輸入電壓實時有效值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號。隨后執(zhí)行步驟S534。在本實施例中，可采用多種方法獲得輸入電壓有效值采樣信號。譬如，可通過對 一個或幾個周期內(nèi)的輸入電壓瞬時值采用某種積分的方法取方均根值，或?qū)⑤斎腚妷翰蓸?信號的峰值除以V^來獲得。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉多種獲取輸入電壓有效值采樣信號的方 法。在本實施例中，可通過基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓相位采樣信號。 在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉并能夠獲得各種獲取輸入電壓相位采樣信號的方法。再將所述 輸入電壓相位采樣信號取正弦，再和VJ相乘生成單位正弦波信號；再將所述的輸入電壓 采樣信號除以單位正弦波信號以生成輸入電壓實時有效值采樣信號。在本實施例中，可通過將所述功率采樣信號和所述的輸入電壓有效值采樣信號的 平方相乘；再除以所述的輸入電壓實時有效值采樣信號的平方以生成電壓補償信號。在本實施例中，所述功率采樣信號包括負載功率采樣信號、輸出功率采樣信號；所 述負載功率采樣信號為輸出電壓采樣信號與負載電流采樣信號相乘，輸出功率采樣信號為 輸出電壓采樣信號與輸出電流采樣信號相乘。在步驟S534中，采用乘法器將所述電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再與 輸入電壓有效值采樣信號的平方的倒數(shù)相乘以生成第一采樣信號基準。在步驟S535中，基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制 信號。在本發(fā)明的一個實施例中，如在PFM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是頻率信號。在本發(fā)明的 另一實施例中，如在PWM系統(tǒng)中，所述調(diào)制信號是占空比信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在實際操作中，可以任意選擇圖5c或圖5d中示出的實施例 來實現(xiàn)本發(fā)明。圖6a是源未跳變時本發(fā)明的開關(guān)電源控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖6b是源跳變時本發(fā)明的開關(guān)電源控制裝置的第一狀態(tài)的原理圖；圖6c是源跳 變時本發(fā)明的開關(guān)電源控制裝置的第二狀態(tài)的原理圖。如圖6a所示，當源跳變檢測電路判定源未跳變時，將輸出電壓基準和從第一采樣 電路獲取的輸出電壓采樣信號之差經(jīng)電壓補償器生成第一采樣信號基準；第一采樣信號補 償器基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號。信號發(fā)生器基于 所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。
如圖6b所示，當源跳變檢測電路判定源跳變時，第一采樣信號基準生成單元基 于從第一采樣電路獲取的第一采樣信號生成第一采樣信號基準。第一采樣信號補償器基于 所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號。信號發(fā)生器基于所述調(diào)制 信號生成主電路開關(guān)的控制信號。在該實施例中，所述第一采樣信號為輸入電流采樣信號，所述第一采樣信號基準 生成單元為除法器，用于將功率采樣信號除以輸入電壓采樣信號以生成第一采樣信號基 準。在此，所述功率采樣信號、輸入電壓采樣信號可以是由該第一采樣信號基準生成單元自 行獲取，也可通過專門的采樣電路來獲取。在本實施例中，所述功率采樣信號包括負載功率采樣信號、輸出功率采樣信號；所 述負載功率采樣信號為輸出電壓采樣信號與負載電流采樣信號相乘，輸出功率采樣信號為 輸出電壓采樣信號與輸出電流采樣信號相乘。如圖6c所示，當源跳變檢測電路判定源跳變時，第一采樣信號基準生成單元基于 從第一采樣電路獲取的第一采樣信號生成第一采樣信號基準。第一采樣信號補償器基于所 述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號。信號發(fā)生器基于所述調(diào)制信 號生成主電路開關(guān)的控制信號。在該實施例中，所述第一采樣信號為輸入電流采樣信號，所述第一采樣信號基準 生成單元為第三乘法器，用于將源跳變前的第一采樣信號基準和源跳變前的輸入電壓采樣 信號相乘，再除以輸入電壓采樣信號，進而生成第一采樣信號基準。在此，輸入電壓采樣信 號、源跳變前的第一采樣信號基準和源跳變前的輸入電壓采樣信號相乘可以是由該第一采 樣信號基準生成單元自行獲取，也可通過專門的采樣電路來獲取。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在實際操作中，可以任意選擇圖6b或圖6c中示出的實施例 來實現(xiàn)本發(fā)明。圖7a是源未跳變時，本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制電路的原理圖；圖7b是源跳變 時，本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制電路的第一狀態(tài)原理圖；圖7c是源跳變時，本發(fā)明的AC/ DC開關(guān)電源控制電路的第二狀態(tài)原理圖。如圖7a所示，當源跳變檢測電路判定源未跳變時，將輸出電壓基準與從第一采樣 電路獲取的輸出電壓采樣信號之差經(jīng)電壓補償器生成電壓補償信號；經(jīng)乘法器，電壓補償 信號與輸入電壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓有效值采樣信號的平方以生成第一采樣 信號基準。第一采樣信號補償器基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成 調(diào)制信號。信號發(fā)生器基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。在該實施例中，所述第一采樣信號是輸入電流采樣信號。在本實施例中，可采用多 種方法獲得輸入電壓有效值采樣信號。譬如，可通過對一個或幾個周期內(nèi)的輸入電壓瞬時 值采用某種積分的方法取方均根值，或?qū)⑤斎腚妷翰蓸有盘柕姆逯党驭? 來獲得。本領(lǐng) 域技術(shù)人員熟悉多種獲取輸入電壓有效值采樣信號的方法。如圖7b所示，當源跳變檢測電路判定源跳變時，采用第二乘法器基于功率采樣信 號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信號生成所述電壓補償信號。再通 過乘法器將基于所述電壓補償信號、輸入電壓采樣信號和輸入電壓有效值采樣信號生成第 一信號基準。再由所述第一采樣信號補償器所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之 差生成調(diào)制信號。信號發(fā)生器基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。
在該實施例中，所述功率采樣信號包括負載功率采樣信號、輸出功率采樣信號；所 述負載功率采樣信號為輸出電壓采樣信號與負載電流采樣信號相乘，輸出功率采樣信號為 輸出電壓采樣信號與輸出電流采樣信號相乘。在本實施例中，可采用多種方法獲得輸入電壓有效值采樣信號。譬如，可通過對 一個或幾個周期內(nèi)的輸入電壓瞬時值采用某種積分的方法取方均根值，或?qū)⑤斎腚妷翰蓸?信號的峰值除以·^來獲得。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉多種獲取輸入電壓有效值采樣信號的方 法。在本實施例中，可通過基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓相位采樣信號。 在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉并能夠獲得各種獲取輸入電壓相位采樣信號的方法。再將所述 輸入電壓相位采樣信號取正弦，再和V^相乘生成單位正弦波信號；再將所述的輸入電壓 采樣信號除以單位正弦波信號以生成輸入電壓實時有效值采樣信號。圖7c是源跳變時，本發(fā)明的AC/DC開關(guān)電源控制電路的第二狀態(tài)的原理圖。在實 施例中，第一采樣電路還用于獲取輸入電壓采樣信號和源跳變前的電壓補償信號。第二采 樣電路用于獲取輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信號。圖7c所示，當源跳變檢測電路判定源跳變時，采用第四乘法器用于將所述源跳變 前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信號的平方相乘，再除以輸入電壓實時有效 值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號。接著，采用乘法器，用于基于所述輸入電壓采 樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、和所述電壓補償器或所述第一采樣信號生成單元的輸 出生成所述第一采樣信號基準；再由所述第一采樣信號補償器所述第一采樣信號基準與所 述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號。信號發(fā)生器基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制 信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在實際操作中，可以任意選擇圖7b或圖7c中示出的實施例 來實現(xiàn)本發(fā)明。 在本實施例中，可采用多種方法獲得輸入電壓有效值采樣信號。譬如，可通過對 一個或幾個周期內(nèi)的輸入電壓瞬時值采用某種積分的方法取方均根值，或?qū)⑤斎腚妷翰蓸?信號的峰值除以萬來獲得。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉多種獲取輸入電壓有效值采樣信號的方 法。在本實施例中，可通過基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓相位采樣信號。 在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉并能夠獲得各種獲取輸入電壓相位采樣信號的方法。再將所述 輸入電壓相位采樣信號取正弦，再和相乘生成單位正弦波信號；再將所述的輸入電壓 采樣信號除以單位正弦波信號以生成輸入電壓實時有效值采樣信號。本發(fā)明的一個實施例提供了一種機器可讀存儲器，其上存儲有計算機程序。該程 序至少包含一段代碼，所述至少一段代碼由機器執(zhí)行使得該機器能夠執(zhí)行本申請中所述的 方法步驟。因此，本發(fā)明可以通過硬件、軟件，或者軟、硬件結(jié)合來實現(xiàn)。本發(fā)明可以在至少一 個計算機系統(tǒng)中以集中方式實現(xiàn)，或者由分布在幾個互連的計算機系統(tǒng)中的不同部分以分 散方式實現(xiàn)。任何可以實現(xiàn)方法的計算機系統(tǒng)或其它設(shè)備都是可適用的。常用軟硬件的結(jié) 合可以是安裝有計算機程序的通用計算機系統(tǒng)，通過安裝和執(zhí)行程序控制計算機系統(tǒng)，使 其按方法運行。
雖然本發(fā)明是通過具體實施例進行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當明白，在不脫離 本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進行各種變換及等同替代。因此，本發(fā)明不局限于所 公開的具體實施例，而應當包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方式。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源的控制方法，其特征在于，包括A、判定源是否發(fā)生跳變；B、獲取第一采樣信號，并根據(jù)判定結(jié)果生成第一采樣信號基準；C、基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號；D、基于所述調(diào)制信號生成開關(guān)電源的主電路開關(guān)的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括Bi、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采樣 信號的差值生成第一采樣信號基準；B2、當源跳變時且所述第一采樣信號為輸入電流采樣信號時，獲取功率采樣信號和輸 入電壓采樣信號，采用除法器將所述功率采樣信號除以輸入電壓采樣信號生成第一采樣信 號基準。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源的控制方法，其特征在于，所述步驟B包括Bi、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采樣 信號的差值生成第一采樣信號基準；B2、當源跳變時且所述第一采樣信號為輸入電流采樣信號時，獲取源跳變前的第一采 樣信號基準、源跳變前的輸入電壓采樣信號和輸入電壓采樣信號，并將所述源跳變前的第 一采樣信號基準和所述源跳變前的輸入電壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓采樣信號，生 成第一采樣信號基準。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源的控制方法，其特征在于，當主電路為AC/DC電路 時，所述步驟B包括B11、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采 樣信號的差值生成電壓補償信號并獲取第一采樣信號；B21、當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸入電壓采樣信 號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采 樣信號；獲取功率采樣信號，并基于所述功率采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電 壓實時有效值采樣信號生成電壓補償信號；B31、采用乘法器將所述電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再與輸入電壓有效值 采樣信號的平方的倒數(shù)相乘以生成第一采樣信號基準。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源的控制方法，其特征在于，當主電路為AC/DC電路 時，所述步驟B包括B11、當源未跳變時，獲取輸出電壓采樣信號，并基于輸出電壓基準與所述輸出電壓采 樣信號的差值生成電壓補償信號并獲取第一采樣信號；B21、當源跳變且獲取輸入電流采樣信號作為第一采樣信號時，獲取輸入電壓采樣信 號，并基于所述輸入電壓采樣信號生成輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采 樣信號；獲取源跳變前的電壓補償信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采 樣信號，并將所述源跳變前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信號的平方相乘， 再除以輸入電壓實時有效值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號；B31、采用乘法器將所述電壓補償信號與輸入電壓采樣信號相乘，再與輸入電壓有效值 采樣信號的平方的倒數(shù)相乘以生成第一采樣信號基準。
6.一種開關(guān)電源的控制裝置，其特征在于，包括 源跳變檢測電路，用于判斷源是否跳變；第一采樣電路，用于獲取輸出電壓采樣信號和第一采樣信號； 電壓補償器，用于在所述源跳變檢測電路判定源沒有跳變時基于輸出電壓基準與輸出 電壓采樣信號的差值生成第一采樣信號基準；第一采樣信號基準生成單元，用于在所述源跳變檢測電路判定源跳變時，基于第一采 樣信號生成所述第一采樣信號基準；第一采樣信號補償器，用于基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成 調(diào)制信號；信號發(fā)生器，用于基于所述調(diào)制信號生成主電路開關(guān)的控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種開關(guān)電源的控制裝置，其特征在于，當源跳變且第一采 樣信號為輸入電流采樣信號時，所述第一采樣信號生成單元是除法器，用于將功率采樣信 號除以輸入電壓采樣信號以生成第一采樣信號基準。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種開關(guān)電源的控制裝置，其特征在于，當源跳變且第一采 樣信號為輸入電流采樣信號時，所述第一采樣信號生成單元是第三乘法器，用于將源跳變 前的第一采樣信號基準和源跳變前的輸入電壓采樣信號相乘，再除以輸入電壓采樣信號， 進而生成第一采樣信號基準。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種開關(guān)電源的控制裝置，其特征在于，當主電路為AC/DC電 路時，所述控制裝置還包括第二采樣電路，用于獲取輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信號； 乘法器，用于基于所述輸入電壓采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、和所述電壓補償 器或所述第一采樣信號生成單元的輸出生成所述第一采樣信號基準；第二乘法器，用于基于所述功率采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有 效值采樣信號生成所述電壓補償信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種開關(guān)電源的控制裝置，其特征在于，當主電路為AC/DC 電路時，第一采樣電路還用于獲取輸入電壓采樣信號和源跳變前的電壓補償信號，且其中 所述控制裝置還包括第二采樣電路，用于獲取輸入電壓有效值采樣信號、輸入電壓實時有效值采樣信號； 乘法器，用于基于所述輸入電壓采樣信號、輸入電壓有效值采樣信號、和所述電壓補償 器或所述第一采樣信號生成單元的輸出生成所述第一采樣信號基準；第四乘法器，用于將所述源跳變前的電壓補償信號和所述輸入電壓有效值采樣信號的 平方相乘，再除以輸入電壓實時有效值采樣信號的平方，進而生成電壓補償信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源的控制方法和裝置。其中所述方法包括A、判定源是否發(fā)生跳變；B、獲取第一采樣信號，并根據(jù)判定結(jié)果生成第一采樣信號基準；C、基于所述第一采樣信號基準與所述第一采樣信號之差生成調(diào)制信號；D、基于所述調(diào)制信號生成所述開關(guān)電源的主電路開關(guān)的控制信號。實施本發(fā)明的開關(guān)電源的控制方法和裝置，可以保證在源突變的時候，根據(jù)源跳變生成第一采樣信號基準，從而生成控制信號，因而能夠針對源突變迅速做出反映，并控制輸出電壓保持不變。
文檔編號H02M7/02GK102082518SQ20091025393
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者姜軼峰 申請人:艾默生網(wǎng)絡能源系統(tǒng)北美公司