一種開關電源控制方式的切換電路及其控制方法技術

本發明專利技術公開了一種開關電源控制方式的切換電路及其控制方法，開關電源控制方式的切換電路包括DSP處理器電路、輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路及全橋功率電路；DSP處理器電路分別與輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路連接；全橋功率電路分別與輸出電壓及電流反饋電路和PWM驅動電路連接；PWM驅動切換電路還與PWM驅動電路連接；全橋功率電路上電工作時采用雙極性控制方式，而后DSP處理器電路根據輸出功率判斷是使用雙極性控制方式還是有限雙極性控制方式，控制方法通過兩種控制方式的轉換，解決了全橋功率電路輕載及空載時，在有限雙極性控制方式下損耗大的問題。?

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高頻開關電源
，具體涉及。
技術介紹
功率開關管的電壓和電流定額相同時，變換器的輸出功率通常與所用功率開關管的數量成正比，因此目前在中、大功率直流電源應用中，通常采用全橋變換器，全橋變換器包括全橋逆變器和輸出整流濾波電路。有限雙極性控制方法是全橋變換器實現軟開關的一種應用較為廣泛的控制方法，有軟開關范圍寬、效率高等優點，尤其在焊接及一些電化學行業應用較多，但是這種控制方法在空載及輕載時，損耗極其嚴重，在一些應用中，空載及輕載損耗甚至大于滿載，即使通過增加換流電感，也難以解決空載損耗問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，利用全橋功率電路在有限雙極性控制方式與雙極性控制方式下的硬件拓撲結構基本一致的特點，通過兩種控制方式的轉換，使全橋功率電路在輕載或者空載狀態時，處于雙極性控制方式下的硬開關工作狀態，當全橋功率電路在重載時，處于有限雙極性控制方式下的軟開關工作狀態，解決了全橋功率電路輕載及空載時，在有限雙極性控制方式下損耗大的問題。為解決上述問題，本專利技術提供以下技術方案 一種開關電源控制方式的切換電路，包括DSP處理器電路、輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路及全橋功率電路；所述DSP處理器電路分別與輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路連接；所述全橋功率電路分別與輸出電壓及電流反饋電路和PWM驅動電路連接；所述PWM驅動切換電路還與PWM驅動電路連接；所述DSP處理器電路用于產生6路PWM信號，并根據輸出電壓和輸出電流來決定對全橋功率電路采用雙極性控制方式還是有限雙極性控制方式，同時提供選擇信號給PWM驅動切換電路；所述PWM驅動切換電路根據DSP處理器電路提供的選擇信號對PWM信號進行選擇，以實現雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的選擇；所述PWM驅動電路用于對DSP處理器電路產生的PWM信號進行放大到足以驅動全橋功率電路的功率開關管；所述輸出電壓及電流反饋電路用于對全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流進行采樣，并提供給DSP處理器電路。進一步的，所述DSP處理器電路產生的6路PWM信號中第一路PWM信號、第三路PWM信號、第五路PWM信號和第六路PWM信號組成雙極性控制方式下所需的4路PWM信號；第二路PWM信號、第四路PWM信號、第五路PWM信號和第六路PWM信號組成有限雙極性控制方式下所需的4路PWM信號；第五路PWM信號和第六路PWM信號為雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的共用PWM信號，由DSP處理器電路產生后直接提供給PWM驅動電路。進一步的，所述PWM驅動切換電路由兩個同相2選I數據選擇器組成，第一數據選擇器的第一輸入端連接到DSP處理器電路的第一路PWM信號引腳，第二數據選擇器的第一輸入端連接到DSP處理器電路的第三路PWM信號引腳；第一數據選擇器的第二輸入端連接到DSP處理器電路的第二路PWM信號引腳，第二數據選擇器的第二輸入端連接到DSP處理器電路的第四路PWM信號引腳；第一數據選擇器和第二數據選擇器的數據選擇引腳均連接到DSP處理器電路的選擇信號輸出引腳，用來切換雙極性控制方式和有限雙極性控制方式下的PWM信號，選擇信號輸出引腳的信號輸出周期與DSP處理器電路產生的PWM信號周期相同，并且同步。進一步的，所述全橋功率電路為DC/DC全橋變換器，包括全橋逆變器和輸出整流濾波電路。上述一種開關電源控制方式的切換電路的控制方法是所述DSP處理器電路根據輸出電壓及電流反饋電路采集的全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流計算輸出功率； 當全橋功率電路處于雙極性控制方式時，DSP處理器電路將全橋功率電路的輸出功率計算值與有限雙極性控制方式下全橋功率電路軟開關實現點的第一設定功率值比較，當輸出功率的計算值大于第一設定功率值時，DSP處理器電路的選擇信號輸出引腳輸出低電平給第一數據選擇器和第二數據選擇器的數據選擇引腳，PWM驅動切換電路轉入有限雙極性PWM驅動輸出，即PWM驅動切換電路選擇輸出第二路PWM信號和第四路PWM信號；若輸出功率的計算值不大于第一設定功率值時，全橋功率電路仍處于雙極性控制方式； 當全橋功率電路處于有限雙極性控制方式時，DSP處理器電路將全橋功率電路的輸出功率計算值與雙極性控制方式下全橋功率電路輕載點的第二設定功率值進行比較，若輸出功率的計算值小于第二設定功率值，DSP處理器電路的選擇信號輸出引腳輸出高電平給第一數據選擇器和第二數據選擇器的數據選擇引腳，PWM驅動切換電路轉入雙極性控制PWM驅動輸出，即PWM驅動切換電路選擇輸出第一路PWM信號和第三路PWM信號；若輸出功率的計算值不小于第二設定功率值時，全橋功率電路仍處于有限雙極性控制方式。所述第一設定功率值大于第二設定功率值，且第一設定功率值與第二設定功率值的差值滿足PWM驅動信號不被頻繁切換，使系統平穩輸出。所述DSP處理器電路的選擇信號輸出引腳在DSP處理器電路剛開始上電工作時均輸出高電平，PWM驅動切換電路選擇輸出第一路PWM信號和第三路PWM信號，即全橋功率電路開始上電工作時均為雙極性控制方式下的PWM信號驅動。相對于現在的有限雙極性控制方法，本專利技術的有益效果是 1、電路簡單實用，通過對DSP處理器的PWM信號的控制，可以實現雙極性PWM驅動信號與有限雙極性PWM驅動信號在PWM周期起始時的無縫轉換，不影響系統工作； 2、全橋功率電路在輕載或者空載時采用雙極性控制方式，解決了有限雙極性控制方式下損耗嚴重的問題。3、利用全橋功率電路在雙極性控制方式與有限雙極性控制方式下PWM驅動信號的特點，共用兩路PWM驅動信號，節省了 DSP處理器的容量。附圖說明圖1是實施方式的開關電源控制方式的切換電路結構框圖。圖2是實施方式的雙極性控制方式下的4路PWM信號示意圖。圖3是實施方式的有限雙極性控制方式下的4路PWM信號示意圖。圖4是實施方式的PWM驅動切換電路圖。圖5是實施方式的開關電源控制方式的切換電路的控制方法流程圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的實施作進一步的詳細敘述。如圖1所示，一種開關電源控制方式的切換電路，包括DSP處理器電路、輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路及全橋功率電路；所述DSP處理器電路分別與輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路連接；所述全橋功率電路分別與輸出電壓及電流反饋電路和PWM驅動電路連接；所述PWM驅動切換電路還與PWM驅動電路連接；所述DSP處理器電路用于產生6路PWM信號，并根據輸出電壓和輸出電流來決定對全橋功率電路采用雙極性控制方式還是有限雙極性控制方式，同時提供選擇信號給PWM驅動切換電路；所述PWM驅動切換電路根據DSP處理器電路提供的選擇信號對PWM信號進行選擇，以實現雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的選擇；所述PWM驅動電路用于對DSP處理器電路產生的PWM信號進行放大到足以驅動全橋功率電路的功率開關管；所述輸出電壓及電流反饋電路用于對全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流進行采樣，并提供給DSP處理器電路。如圖2所示，所述DSP處理器電路產生的6路PWM信號中第一路PWM信號PWMA、第三路PWM信號PWMB、第五路PWM信號PWME和第六路PWM本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種開關電源控制方式的切換電路，其特征在于包括DSP處理器電路、輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路及全橋功率電路；所述DSP處理器電路分別與輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路連接；所述全橋功率電路分別與輸出電壓及電流反饋電路和PWM驅動電路連接；所述PWM驅動切換電路還與PWM驅動電路連接；所述DSP處理器電路用于產生6路PWM信號，并根據輸出電壓和輸出電流來決定對全橋功率電路采用雙極性控制方式還是有限雙極性控制方式，同時提供選擇信號給PWM驅動切換電路；所述PWM驅動切換電路根據DSP處理器電路提供的選擇信號對PWM信號進行選擇，以實現雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的選擇；所述PWM驅動電路用于對DSP處理器電路產生的PWM信號進行放大到足以驅動全橋功率電路的功率開關管；所述輸出電壓及電流反饋電路用于對全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流進行采樣，并提供給DSP處理器電路。

【技術特征摘要】
1.一種開關電源控制方式的切換電路，其特征在于包括DSP處理器電路、輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路及全橋功率電路；所述DSP處理器電路分別與輸出電壓及電流反饋電路、PWM驅動切換電路、PWM驅動電路連接；所述全橋功率電路分別與輸出電壓及電流反饋電路和PWM驅動電路連接；所述PWM驅動切換電路還與PWM驅動電路連接；所述DSP處理器電路用于產生6路PWM信號，并根據輸出電壓和輸出電流來決定對全橋功率電路采用雙極性控制方式還是有限雙極性控制方式，同時提供選擇信號給PWM驅動切換電路；所述PWM驅動切換電路根據DSP處理器電路提供的選擇信號對PWM信號進行選擇，以實現雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的選擇；所述PWM驅動電路用于對DSP處理器電路產生的PWM信號進行放大到足以驅動全橋功率電路的功率開關管；所述輸出電壓及電流反饋電路用于對全橋功率電路的輸出電壓和輸出電流進行采樣，并提供給DSP處理器電路。2.根據權利要求1所述的一種開關電源控制方式的切換電路，其特征在于所述DSP處理器電路產生的6路PWM信號中第一路PWM信號、第三路PWM信號、第五路PWM信號和第六路PWM信號組成雙極性控制方式下所需的4路PWM信號；第二路PWM信號、第四路PWM信號、第五路PWM信號和第六路PWM信號組成有限雙極性控制方式下所需的4路PWM信號；第五路PWM信號和第六路PWM信號為雙極性控制方式和有限雙極性控制方式的共用PWM信號，由DSP處理器電路產生后直接提供給PWM驅動電路。3.根據權利要求1所述 的一種開關電源控制方式的切換電路，其特征在于所述PWM驅動切換電路由兩個同相2選I數據選擇器組成，第一數據選擇器的第一輸入端連接到DSP處理器電路的第一路PWM信號引腳，第二數據選擇器的第一輸入端連接到DSP處理器電路的第三路PWM信號引腳；第一數據選擇器的第二輸入端連接到DSP處理器電路的第二路PWM信號引腳，第二數據選擇器的第二輸入端連接到DSP處理器電路的第四路PWM信號引腳；第一數據選擇器和第二數據選擇器的數據選擇引腳均連接到DSP處理器電路的選擇信號輸出引腳，用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜貴平，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：