本文作者:kaifamei

电源电路及其波纹调控方法、装置、电子设备、储存介质

更新时间:2025-12-21 07:01:12 0条评论

电源电路及其波纹调控方法、装置、电子设备、储存介质



1.本公开涉及电力电子技术领域,具体涉及一种电源电路及其波纹调控方法、装置、电子设备、储存介质。


背景技术:



2.随着科技的发展,电子电路在各行各业应用越来越多,在每一个电路系统中都需要用到电源,而伴随着人们生活质量的提升,用户需要更好更稳定的电路系统,此时就对电源提出了更高的要求。
3.目前大多数电子产品都采用开关电源进行dc/dc(直流转直流)的转换,其转换效率高,但缺点是输出的电压纹波也比较大。而纹波的大小会直接影响电子产品最终的稳定性。因此,为了使电子产品有更好的供电电源,提高电子产品的综合性能,有必要提出一种能够有效降低波纹的电源电路。


技术实现要素:



4.本公开实施例提供一种电源电路及其波纹调控方法、装置、电子设备、储存介质。
5.第一方面,本公开实施例中提供了一种电源电路,包括电连接的两路子电源电路,每路子电源电路包括一个脉冲宽度调制pwm发生模块和一个电源主电路,针对每路子电源电路:
6.所述电源主电路,包括开关功率器件和变压器;
7.所述pwm发生模块,所述pwm发生模块的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,用于输出pwm信号控制所述开关功率器件的开通和关断;
8.其中,两个pwm发生模块输出的pwm信号使得两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时部分或全部抵消。
9.进一步的,所述两路子电源电路中的至少一个pwm发生模块包括可编程芯片;
10.或者,所述两路子电源电路中至少一个pwm发生模块包括pwm发生芯片和以下器件中的至少一种:可调电阻或可调电容。
11.进一步的,两个电源主电路的拓扑结构为同一种拓扑结构或不同的拓扑结构。
12.进一步的,针对每路子电源电路:
13.在所述电源主电路的拓扑结构为双路同时控制的拓扑结构时,所述电源主电路包括两个开关功率器件,所述pwm发生模块包括两个输出端,pwm发生模块从所述两个输出端输出两路相位相反的pwm信号,每个输出端连接一个开关功率器件;
14.在所述电源主电路的拓扑结构为单路控制的拓扑结构时,所述电源主电路包括一个开关功率器件,所述pwm发生模块包括一个输出端,输出一路pwm信号。
15.进一步的,所述每路子电源电路还包括:
16.电压/电流采样电路,所述电压/电流采样电路连接所述电源主电路的输出端,用于采集所述电源主电路输出的电压/电流。
17.进一步的,所述两路子电源电路串联连接或并联连接,所述串联连接包括高低压串联连接、高压串联连接或低压串联连接。
18.进一步的,每路子电源电路还包括驱动电路,其中:
19.所述驱动电路的输入端连接所述pwm发生模块的输出端,所述驱动电路的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,所述驱动电路用于对所述pwm发生模块输出的pwm信号进行功率放大。
20.进一步的,每路子电源电路还包括整流滤波电路,其中:
21.所述整流滤波电路的输入端连接所述电源主电路的输出端,所述整流滤波电路用于对所述电源主电路输出的电信号进行整流滤波处理。
22.第二方面,本公开实施例中提供了一种电源电路的波纹调控方法,用于调控上述的任一种电源电路,所述方法包括:
23.确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率;
24.调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
25.进一步的,在每路子电源电路均包括电压/电流采样电路时,所述确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,包括:
26.针对所述一个pwm发生模块所在的一路子电源电路,根据所述一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述一路子电源电路的功耗;调整所述一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述一路子电源电路的功耗小于预设功耗值;
27.所述调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件,包括:
28.针对所述另一个pwm发生模块所在的另一路子电源电路,根据所述另一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述另一路子电源电路的功耗;调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述另一子电源电路的功耗小于预设阈值;
29.继续调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两路电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
30.进一步的,所述方法还包括:
31.在所述电压/电流采样电路采集的电压/电流超过预设电压阈值/预设电流阈值时,对所述子电源电路进行过压保护或过流保护处理。
32.第三方面,本公开实施例中提供了一种电源电路的波纹调控装置,用于调控上述的任一种电源电路,所述装置包括:
33.确定模块,被配置为确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率;
34.调整模块,被配置为调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
35.进一步的,在每路子电源电路均包括电压/电流采样电路时,所述确定模块被配置为:
36.针对所述一个pwm发生模块所在的一路子电源电路,根据所述一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述一路子电源电路的功耗;调整所述一个
pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述一路子电源电路的功耗小于预设功耗值;
37.所述调整模块被配置为:
38.针对所述另一个pwm发生模块所在的另一路子电源电路,根据所述另一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述另一路子电源电路的功耗;调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述另一子电源电路的功耗小于预设阈值;继续调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两路电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
39.进一步的,所述装置还包括:
40.保护模块,用于在所述电压/电流采样电路采集的电压/电流超过预设电压阈值/预设电流阈值时,对所述子电源电路进行过压保护或过流保护处理。
41.第四方面,本公开实施例中提供了一种电子设备,所述电子设备包括一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现上述的电源电路的波纹调控方法。
42.第五方面,本公开实施例中提供了一种计算机可读储存介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的电源电路的波纹调控方法。
43.本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
44.本实施例提供的电源电路,包括电连接的两路子电源电路,每路子电源电路包括一个pwm发生模块和一个电源主电路,通过设置两个pwm发生模块输出不同的pwm信号使得两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时部分或全部抵消,这样将两路子电源电路连接后整个电源电路输出的电压波纹就会很小甚至没有,可以很好地抑制电源电路输出的电压纹波的大小,提高了该电源电路的输出质量,解决在各种电路系统中由于电源纹波所导致的干扰噪声问题,增加了电路系统的稳定性和可靠性。
45.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
46.结合附图,通过以下非限制性实施方式的详细描述,本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中:
47.图1示出根据本公开一实施方式的一种电源电路的结构示意图;
48.图2是根据本公开一实施方式的一种电源电路的输出波纹转换流程示意图;
49.图3示出根据本公开一实施方式的另一种电源电路的结构示意图;
50.图4示出根据本公开一实施方式的又一种电源电路的结构示意图;
51.图5示出根据本公开一实施方式的一种电源电路的电路示意图;
52.图6示出根据本公开一实施方式的一种电源电路的波纹调控方法的流程示意图;
53.图7示出根据本公开一实施方式的一种电源电路的波纹调控装置的结构框图;
54.图8示出根据本公开一实施方式的电子设备的结构框图。
具体实施方式
55.下文中,将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式,以使本领域技术人员可
容易地实现它们。此外,为了清楚起见,在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。
56.在本公开中,应理解,诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在,并且不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
57.另外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
58.下面通过具体实施例详细介绍本公开实施例的细节。
59.图1示出根据本公开一实施方式的一种电源电路的结构示意图,如图1所示,该电源电路包括电连接的两路子电源电路即第一子电源电路10和第二子电源电路20,每路子电源电路包括一个pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)发生模块和一个电源主电路,如图1所示,该第一子电源电路10包括第一pwm发生模块101和第一电源主电路102,该第二子电源电路20包括第二pwm发生模块201和第二电源主电路202。
60.在本实施例中,每路子电源电路中电源主电路均包括开关功率器件和变压器,该变压器和开关功率器件可以一起构成一个自激(或他激)式的间歇振荡器,从而把输入该电源主电路的直流电压调制成一个高频脉冲电压。该电源主电路可以将任意输入电变换为所需要的输出电压。
61.在本实施例中,针对每路子电源电路,该子电源电路中的pwm发生模块的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,用于输出pwm信号控制所述开关功率器件的开通和关断。
62.在本实施例中,两个pwm发生模块输出的pwm信号使得两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时部分或全部抵消。该两个pwm发生模块输出的pwm信号的相位可以近似相反,由于两路pwm信号的互补性,也将导致两路电源输出的纹波也是互补,如此将两路子电源电路电连接后输出电压进行叠加,即可得到纹波更小的输出电压。
63.示例的,图2是根据本公开一实施方式的一种电源电路的输出波纹转换流程示意图,如图2所示,两个pwm发生模块输出的pwm方波信号pwm1和pwm2分别如图2所示,相位基本都相反,两路pwm方波信号pwm1和pwm2分别对应输出至两路的电源主电路第一子电源电路10和第二子电源电路20后,每路电源主电路的输出端输出的电压均有一定的波纹存在,本实施例由于前路pwm发生模块输出的pwm方波信号的不同其输出电压信号的纹波波形可以如图2所示为正弦且幅值基本相等,相位相差180,如此将两路子电源电路相连接,使两路电压信号的纹波进行叠加,两路电压的波纹叠加后波纹会相互抵消,形成的波形就基本为一条直线,这样,最终整个电源电路输出的电压的波纹就会很小,甚至在理想状态下可以是没有波纹的。
64.这里需要说明的是,该两个pwm发生模块输出的pwm信号可以是预先模拟后设置的可以使该电源电路的输出电压波纹很小的固定信号。或者,该两个pwm发生模块输出的pwm信号也可以均是可调信号,或其中一个pwm发生模块输出的pwm信号为可调的,另一个pwm发生模块输出的pwm信号为固定的,这样,就可以通过调整其中一个pwm发生模块输出的pwm信号,使其与另一个pwm发生模块输出的pwm信号相配合,使该电源电路中两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加抵消。
65.本实施例提供的电源电路,包括电连接的两路子电源电路,每路子电源电路包括一个pwm发生模块和一个电源主电路,通过设置两个pwm发生模块输出不同的pwm信号使得两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时部分或全部抵消,这样将两路子电源电路连接后整个电源电路输出的电压波纹就会很小甚至没有,可以很好地抑制电源电路输出的电压纹波的大小,提高了该电源电路的输出质量,解决在各种电路系统中由于电源纹波所导致的干扰噪声问题,增加了电路系统的稳定性和可靠性。
66.在一种可能的实施方式中,该两路子电源电路中可以有一路或两路的pwm发生模块输出的pwm信号是可调的,故所述两路子电源电路中的至少一个pwm发生模块包括可编程芯片;示例的,该可编程芯片可以是stm3(嵌入式单片机),dsp(digital signal processing,数字信号处理),arm(advanced risc machines)等形式的芯片,这样该pwm发生模块的pwm信号就可以通过该可编程芯片内的程序产生和调整。如,可以将检测到的该电源电路的输出纹波反馈到可编程芯片,通过该可编程芯片内预设的算法来去调节确定合适的pwm信号。
67.或者,所述两路子电源电路中至少一个pwm发生模块包括pwm发生芯片和以下器件中的至少一种:可调电阻或可调电容。如该pwm发生芯片可以是lm5033,cd4047等芯片,在需要调整该pwm发生模块的pwm信号使两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时抵消更多时,可以手动或自动调整可调电阻的电阻值或可调电容的电容值来实现,如研发人员可以通过观察示波器检测显示的输出纹波大小手动调整可调电阻的电阻值或可调电容的电容值。
68.在该实施方式中,可以是一路子电源电路中的pwm发生模块输出的pwm信号是固定,通过调整另一路子电源电路中的pwm发生模块输出的pwm信号,使两个pwm发生模块输出的pwm信号可以使两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时抵消更多;或者可以是两路子电源电路中的pwm发生模块输出的pwm信号均可调,此时,可以先调整一路子电源电路中的pwm发生模块输出的pwm信号,当该路子电源电路中的pwm发生模块输出的pwm信号确定后,再调整另一路子电源电路中的pwm发生模块输出的pwm信号,使两个pwm发生模块输出的pwm信号可以使两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时抵消更多。
69.本实施例中至少一路的pwm发生模块输出的pwm信号是可调的,如此可以方便地调整该路pwm发生模块输出的pwm信号,使两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时抵消更多。
70.在一种可能的实施方式中,两个电源主电路的拓扑结构为同一种拓扑结构或不同的拓扑结构。
71.在该实施方式中,该电源主电路的拓扑结构包括正激、反激、推挽、半桥、全桥等多种结构,该两路电源主电路可以根据实际情况需要,采用同一种拓扑结构,或采用不同的拓扑结构,以适用于更多的场景中。
72.在一种可能的实施方式中,针对每路子电源电路:在所述电源主电路的拓扑结构为双路同时控制的拓扑结构如推免时,所述电源主电路包括两个开关功率器件,此时,所述pwm发生模块就包括两个输出端,pwm发生模块从所述两个输出端输出两路相位相反的pwm信号,每个输出端连接一个开关功率器件;示例的,该pwm发生模块可以包括一个可编程芯片,该可编程芯片的输出端仅有一个,可以将该可编程芯片的输出端输出的pwm信号分成两
路,一路直接向该路的开关功率器件输出该可编程芯片输出的pwm信号,另一路上接一个反相器,向该路的开关功率器件输出与该可编程芯片输出的pwm信号的相位相反的pwm信号。
73.针对每路子电源电路:在所述电源主电路的拓扑结构为单路控制的拓扑结构时,所述电源主电路包括一个开关功率器件,所述pwm发生模块包括一个输出端,输出一路pwm信号。
74.在一种可能的实施方式中,所述每路子电源电路还包括电压/电流采样电路,所述电压/电流采样电路连接所述电源主电路的输出端,用于采集所述电源主电路输出的电压/电流。示例的,如图3所示,第一子电源电路10包括第一电压/电流采样电路103,该第二子电源电路20包括第二电压/电流采样电路203。
75.在该实施例中,在该电压/电流采样电路采样的电压/电流过大超过预设阈值时,可以对每路子电源电路进行过压保护或过流保护如断电或一些降低电压/电流的保护措施。
76.在该实施例中,还可以通过该电压/电流采样电路采样的子电源电路的电压/电流计算该子电源电路的功耗,在该子电源电路的pwm信号可调时,可以通过调整该pwm信号的频率,使该路子电源电路功耗最小,如此可以提高该电源电路的工作效率。
77.在一种可能的实施方式中,所述两路子电源电路串联连接或并联连接,所述串联连接包括高低压串联连接、高压串联连接或低压串联连接。
78.在该实施例中,该串联连接可以是其中一路的低电压端接到另外一路的高电压端,将一路的高电压端作为电源正的输出,另外一路的低电压端作为电源负的输出,可以应用于电压需求较高的场景。串联连接中的高低压串联连接是指两路子电源电路中一路输出高压一路输出低压,高压串联连接是指两路子电源电路均输出高压,低压串联连接是指两路子电源电路均输出低压。高低压串联连接适用在需要将低压悬浮在高压上工作的场景中,如电子显微镜中的低压灯丝电源需要悬浮在高压电源上工作,此时就可以将本电源电路中的两路子电源电路采用高低压串联的方式连接,只需要将低压一路的变压器部分绝缘做好就可以。
79.在该实施例中,该并联连接可以是其中一路的低电压端接到另外一路的低电压端,其中一路的高电压端接到另外一路的高电压端,需要保证两路子电源电路的电压相同,可以应用于输出功率较大或电流需求较大的场景。在并联使用时相对于用一组电源来实现所使用的元器件功率会更小,更容易实现。
80.这里需要说明的是,在一些场景中可能仅需要其中一路子电源电路来供电,此时,可以单独使用其中一路子电源电路来为负载供电。
81.本实施例提供的电源电路中的两路子电源电路可以采用多种连接方式,以适用于更广泛的场景中。
82.在一种可能的实施方式中,每路子电源电路还包括驱动电路,其中,所述驱动电路的输入端连接所述pwm发生模块的输出端,所述驱动电路的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,所述驱动电路用于对所述pwm发生模块输出的pwm信号进行功率放大。示例的,如图4所示,该第一子电源电路10包括第一驱动电路104,该第二子电源电路20包括第二驱动电路204。
83.在该实施例中,该驱动电路可以将接收到的pwm信号进行功率放大,以保证能够其
输出的pwm信号有一定的功率使得电源主电路中的开关功率器件能够正常的进行开通与关断。
84.这里需要说明的是,每路子电源电路中的驱动电路可以与该路子电源电路中的开关功率器件一一对应连接,当该路子电源电路中的开关功率器件有两个时,该驱动电路也有两个,当该路子电源电路中的开关功率器件有一个时,该驱动电路也仅有一个。
85.在一种可能的实施方式中,每路子电源电路还包括整流滤波电路,其中:所述整流滤波电路的输入端连接所述电源主电路的输出端,所述整流滤波电路用于对所述电源主电路输出的电信号进行整流滤波处理。示例的,如图4所示,该第一子电源电路10包括第一整流滤波电路105,该第二子电源电路20包括第二整流滤波电路205。
86.在该实施例中,该整流滤波电路包括整流电路和滤波电路,该整流电路可以将该电源主电路输出的交流电转变为直流电,交流电经过整流电路的整流后得到的是脉动直流,这样的直流电源由于所含交流纹波很大,不能直接用作电子电路的电源,而是需要通过滤波电路的滤波降低这种交流纹波成份,让整流后的电压波形变得比较平滑。
87.在该实施例中,该滤波电路可以是电容滤波电路,也可以时电感滤波电路,也可以是lc滤波电路等等,可以通过预先模拟得到该滤波电路中适合的电阻值和/或电容值使该路子电源电路输出的电压的波纹最小。
88.图5示出根据本公开一实施方式的一种电源电路的电路示意图,如图5所示,该电源电路中的两路子电源电路中的电源主电路均采用了推挽的拓扑结构,每路电源主电路均需要双路同时控制,上方的第一路子电源电路51中的电源主电路需要通过一组pwm信号pwm1-a和pwm1-b控制,下方的第二路子电源电路52中的电源主电路需要通过另一组pwm信号pwm2-a和pwm2-b控制,其中,pwm1-a和pwm1-b相位相反,pwm2-a和pwm2-b相位相反,第一路子电源电路51中的一组两路pwm信号分别通过由d1和r1构成的第一路驱动电路和由d2和r4构成的第二路驱动电路放大后给入到第一路子电源电路51中的电源主电路的开关功率器件q1和q2,控制q1和q2的通断和开关,然后通过变压器t1变压后输出交流电压,再通过变压器t1后由二极管hd1、hd2与电容hc1、hc2构成的整流电路进行整流,该电路中的整流电路采用了二倍压的结构,可以将变压器t1输出电压提升一倍,最后再通过由电阻r7、r8与电容c6、c7组成的滤波电路进行滤波输出纹波较低的直流电压。第二路子电源电路52中的一组两路pwm信号通过分别通过由d3和r9构成的第三路驱动电路和由d3和r12构成的第四路驱动电路放大后给入到第二路子电源电路52中的电源主电路的开关功率器件q3和q4,在通过变压器t2变压后输出交流电压,再通过变压器t2后由二极管hd3、hd4与电容hc3、hc4构成的整流电路进行整流,该电路中的整流电路采用了二倍压的结构,可以将变压器t2输出电压提升一倍,最后再通过由电阻r15、r16与电容c13、c14组成的滤波电路进行滤波输出纹波较低的直流电压。该直流电压的纹波不需要控制到很小,因此此处的滤波电路采用普通的rc滤波电路就好,图5所示的电源电路中的两路子电源电路采用的是串联的方式,即将其中一路的低电压端接到另外一路的高电压端,将第一路的高电压端作为电源正的输出,另外一路的底电压端作为电源负的输出。此时电源电路输出纹波在合适的pwm信号的控制下,经过两路电压信号的叠加可以达到很小。
89.这里需要说明的是,图5只是给出了上述电源电路中的一种示例的电路结构,该电源电路还可以是符合上述实施例中描述的其他结构,本领域技术人员可以对图5所示的电
路结构变形得到,在此不一一示出。
90.本公开实施例还提供了一种电源电路的波纹调控方法,用于调控上述的任一种电源电路,如图6所示,所述方法可以包括以下步骤s601和s602:
91.在步骤s601中,确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率;
92.在步骤s602中,调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
93.在本实施例中,该电源电路中至少有一路子电源电路的pwm发生模块输出的pwm信号是可调的,在确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率(该pwm发生模块输出的pwm信号可以是固定的,也可以是经过一系列调整后确定的)后,可以调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件,该预设条件可以是两路电压波纹叠加后的波纹幅度小于预设阈值,在不同的使用场景中,该预设阈值可以不同。
94.在一种可能的实施方式中,在每路子电源电路均包括电压/电流采样电路时,上述波纹调控方法中的步骤s601,即确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率可以包括以下步骤a1;上述波纹调控方法中的步骤s602,即所述调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件可以包括以下步骤a2和a3:
95.在步骤a1中,针对所述一个pwm发生模块所在的一路子电源电路,根据所述一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述一路子电源电路的功耗;调整所述一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述一路子电源电路的功耗小于预设功耗值;
96.在步骤a2中,针对所述另一个pwm发生模块所在的另一路子电源电路,根据所述另一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述另一路子电源电路的功耗;调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述另一子电源电路的功耗小于预设阈值;
97.在步骤a3中,继续调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两路电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
98.在该实施例方式中,该电源电路中的两路子电源电路的pwm发生模块输出的pwm信号均是可调的。
99.在该实施例方式中,由于两路子电源电路所采用的元器件参数不可能做到完全相同,特别是电源主电路中的变压器不可能做到参数一模一样,因此无法保证两路子电源电路的工作状态是完全相同,故可以先调节其中一组子电源电路中的pwm信号,根据对电源主电路的电压/电流的采样,到该路子电源电路的最低功耗如小于预设功耗值时,该pwm信号的频率;然后运用相同的方法调节另外一组子电源电路中的pwm信号,到外一组子电源电路最小功耗如小于预设功耗值的pwm信号频率,由于两组子电源电路不可能完全一致,因此会导致两组电路的pwm信号频率也无法完全相同,故此时可以将其中一路子电源电路最小功耗时的pwm信号频率为确定为该路子电源电路的工作频率后,在另一路子电源电路最小功耗时的pwm信号频率的基础上,调节该另一路电路的pwm信号频率和延时时间,直至两路子电源电路的输出电压叠加后的输出纹波达到最小。
100.本实施例的波纹调控方法通过调节pwm信号频率降低该两路子电源电路的输出功耗,这样可以提高整个电源电路的工作效率。
101.在一种可能的实施方式中,所述方法还包括以下步骤b1:
102.在步骤b1中,在所述电压/电流采样电路采集的电压/电流超过预设电压阈值/预设电流阈值时,对所述子电源电路进行过压保护或过流保护处理。
103.在该实施例中,该对所述子电源电路进行过压保护或过流保护处理包括断电处理或者其他一些能够降低电压/电流的处理。
104.本公开实施例还提供了一种电源电路的波纹调控装置,该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。该波纹调控装置用于调控上述的电源电路,如图7所示,所述波纹调控装置包括:
105.确定模块701,用于确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率;
106.调整模块702,用于调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
107.在一种可能的实施方式中,在每路子电源电路均包括电压/电流采样电路时,所述确定模块被配置为:
108.针对所述一个pwm发生模块所在的一路子电源电路,根据所述一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述一路子电源电路的功耗;调整所述一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述一路子电源电路的功耗小于预设功耗值;
109.所述调整模块被配置为:
110.针对所述另一个pwm发生模块所在的另一路子电源电路,根据所述另一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述另一路子电源电路的功耗;调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述另一子电源电路的功耗小于预设阈值;继续调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两路电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。
111.在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
112.保护模块,用于在所述电压/电流采样电路采集的电压/电流超过预设电压阈值/预设电流阈值时,对所述子电源电路进行过压保护或过流保护处理。
113.本实施例中电源电路的波纹调控装置与上述电源电路的波纹调控方法对应一致,具体细节可以参见上述对电源电路的波纹调控方法的描述,在此不再赘述。
114.本公开实施例还公开了一种电子设备,图8示出根据本公开一实施方式的电子设备的结构框图,如图8所示,所述电子设备800包括存储器801和处理器802;其中,
115.所述存储器801用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器802执行以实现上述方法步骤。
116.特别地,根据本公开的实施方式,上文参考本公开实施方式中的任一方法可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施方式包括一种计算机程序产品,其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序,所述计算机程序包含用于执行本公开实施方式中任一方法的程序代码。
117.附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,路程图或框图中的每个方框可以
代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
118.描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中,这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
119.作为另一方面,本公开还提供了一种计算机可读储存介质,该计算机可读储存介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读储存介质;也可以是单独存在,未装配入设备中的计算机可读储存介质。计算机可读储存介质存储有一个或者一个以上程序,所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。
120.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征:


1.一种电源电路,其特征在于,包括电连接的两路子电源电路,每路子电源电路包括一个脉冲宽度调制pwm发生模块和一个电源主电路,针对每路子电源电路:所述电源主电路,包括开关功率器件和变压器;所述pwm发生模块,所述pwm发生模块的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,用于输出pwm信号控制所述开关功率器件的开通和关断;其中,两个pwm发生模块输出的pwm信号使得两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时部分或全部抵消。2.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述两路子电源电路中的至少一个pwm发生模块包括可编程芯片;或者,所述两路子电源电路中至少一个pwm发生模块包括pwm发生芯片和以下器件中的至少一种:可调电阻或可调电容。3.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,两个电源主电路的拓扑结构为同一种拓扑结构或不同的拓扑结构。4.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,针对每路子电源电路:在所述电源主电路的拓扑结构为双路同时控制的拓扑结构时,所述电源主电路包括两个开关功率器件,所述pwm发生模块包括两个输出端,pwm发生模块从所述两个输出端输出两路相位相反的pwm信号,每个输出端连接一个开关功率器件;在所述电源主电路的拓扑结构为单路控制的拓扑结构时,所述电源主电路包括一个开关功率器件,所述pwm发生模块包括一个输出端,输出一路pwm信号。5.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述每路子电源电路还包括:电压/电流采样电路,所述电压/电流采样电路连接所述电源主电路的输出端,用于采集所述电源主电路输出的电压/电流。6.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述两路子电源电路串联连接或并联连接,所述串联连接包括高低压串联连接、高压串联连接或低压串联连接。7.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,每路子电源电路还包括驱动电路,其中:所述驱动电路的输入端连接所述pwm发生模块的输出端,所述驱动电路的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,所述驱动电路用于对所述pwm发生模块输出的pwm信号进行功率放大。8.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,每路子电源电路还包括整流滤波电路,其中:所述整流滤波电路的输入端连接所述电源主电路的输出端,所述整流滤波电路用于对所述电源主电路输出的电信号进行整流滤波处理。9.一种电源电路的波纹调控方法,其特征在于,用于调控权利要求1至8中任一项所述的电源电路,所述方法包括:确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率;调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在每路子电源电路均包括电压/电流采样
电路时,所述确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,包括:针对所述一个pwm发生模块所在的一路子电源电路,根据所述一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述一路子电源电路的功耗;调整所述一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述一路子电源电路的功耗小于预设功耗值;所述调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件,包括:针对所述另一个pwm发生模块所在的另一路子电源电路,根据所述另一路子电源电路中的电压/电流采样电路采集的电压/电流,确定所述另一路子电源电路的功耗;调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率,直至所述另一子电源电路的功耗小于预设阈值;继续调整所述另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两路电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述电压/电流采样电路采集的电压/电流超过预设电压阈值/预设电流阈值时,对所述子电源电路进行过压保护或过流保护处理。12.一种电源电路的波纹调控装置,其特征在于,用于调控权利要求1至8中任一项所述的电源电路,所述装置包括:确定模块,被配置为确定其中一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率;调整模块,被配置为调整另一个pwm发生模块输出的pwm信号的频率和延时时间,直至两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加后相互抵消的程度满足预设条件。13.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求9-11中任一项所述的电源电路的波纹调控方法。14.一种计算机可读储存介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求9-11中任一项所述的电源电路的波纹调控方法。

技术总结


本公开实施例公开了一种电源电路及其波纹调控方法、装置、电子设备、储存介质,所述电源电路包括:电连接的两路子电源电路,每路子电源电路包括一个脉冲宽度调制PWM发生模块和一个电源主电路,针对每路子电源电路:所述电源主电路,包括开关功率器件和变压器;所述PWM发生模块,所述PWM发生模块的输出端连接所述电源主电路的开关功率器件,用于输出PWM信号控制所述开关功率器件的开通和关断;其中,两个PWM发生模块输出的PWM信号使得两个电源主电路输出的两路电压波纹叠加时部分或全部抵消。该技术方案可以有效降低电源电路输出电压的波纹。的波纹。的波纹。


技术研发人员:

刘纪凯 朱鑫 杨现国 姚一帆 卢志钢 孙思嘉 栗宽 曹峰 张齐容 孙飞

受保护的技术使用者:

中国科学院生物物理研究所

技术研发日:

2021.07.15

技术公布日:

2023/1/16


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-80696-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-26 22:48:07

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