[发明专利]开关电源一种可变伏安特性的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源可以根据需要来调节电压和电流关系特性的方法，具体地说就是为开关电源的后级驱动电路提供合适的驱动特性来满足不同负载的需要。本发明适用于开关电源电路的设计。 

背景技术

在开关电源电路设计中，一般情况下电源在其允许的可靠的输入电压范围内，输出的电压都是恒定的，只要在正常的操作条件下，输出电压不会随着输入电压的变化发生显著的变化。这种开关电源的伏安特性一般就是固定的，电源驱动电路输出稳定的脉冲。这种电源只适合用于有固定工作电压的负载，其缺点是不适合工作电压需要根据需要进行变化的负载。同样，还有恒流电源，也不适合工作电流需要根据需要进行变化的负载。 

还有的开关电源能够满足那种具有动态工作电压特性的负载需求，这种开关电源能够根据负载要求进行变化，一般情况下它们需要通过机械式可调电阻器来实现，通过现场机械转动可调电阻器的螺丝来使电阻变大或变小，虽然这种方法能够改变伏安特性，但是它的伏安特性曲线调整起来非常麻烦，不但需要近距离操作，而且存在着反复调节电阻器而使电阻器失灵或损坏的风险，同时还存在着伏安特性可重复性差的弊病，另外，机械电位器调节时会带来噪音，干扰开关电源控制环路的工作。不适合在产品中使用。 

发明内容

本发明的目的在于，提供开关电源一种可变伏安特性的实现方法，该方法可以根据需要来调节电压和电流关系特性，满足需要动态调节工作电压和电流的负载需求。 

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案： 

开关电源一种可变伏安特性的实现方法，其特征在于，该方法由计算机、控制模块、可变伏安特性模块和开关电源驱动电路组成的控制系统实现，其中： 

计算机，用于提供通讯接口，实现人机交互，并对控制模块电下发指令； 

控制模块，用于接受来自计算机的指令，然后控制可变伏安特性模块中的数字电位器改变数字电位器的阻值，实现电流和电压伏安特性的改变； 

可变伏安特性模块，用于与控制模块通讯，并作为开关电源驱动电路的驱动源，该可变伏安特性模块上设有数字电位器、伏安特性运算模块、比较器和参考源，以及负载工作状态检测电路； 

所述的参考源包括恒定参考源和锯齿波发生器模块； 

开关电源驱动电路，是可变伏安特性模块的负载，该开关电源驱动电路用于驱动功率开关管，该功率开关管根据不同的伏安特性产生不同的输出脉冲，并自动调节开关管的导通时间和关断时间，或者调节开关管相互之间的相移。 

可变伏安特性的实现具体包括下列步骤： 

步骤一，上电，确保通讯接口状态正常； 

步骤二，通讯接口初始化： 

按照通讯接口的协议设置计算机通讯接口的状态和参数，使计算机和控制模块能够按照协议正确地完成数据通讯任务； 

步骤三，设定工作参数： 

所设定是工作参数包括，工作电压、工作电流和伏安特性运算关系； 

设定工作电压：通讯接口初始化完毕后，此时进行计算机和控制模块之间的通讯，控制模块按照计算机的指令首先使能数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电压； 

设定工作电流实际是通过对输出电流的反馈，来调节电源内阻的一个过 程； 

对一些特定的负载，除了需要动态改变工作电压外，还需要调整工作电流，才能得到需要的伏安特性；控制模块按照计算机的指令首先使能对应的数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电流； 

设定伏安特性运算关系是控制相应电路的运算关系实现对反馈电压和反馈电流的运算。 

步骤四：伏安特性运算： 

由可变伏安特性模块上的伏安特性运算模块，将数字电位器的阻值发生变化而产生的反馈电压和反馈电流按照规定的法则进行运算，产生负载需要的伏安特性； 

步骤五，使能输出： 

使能可变伏安特性电路模块的输出，使整机处于工作状态。 

步骤六，根据现有伏安特性，判断是否满足负载要求，如果不满足，重复步骤三，直到满足要求，如果满足要求转入待命状态，做好下一次调节的准备工作。 

本发明的开关电源一种可变伏安特性的实现方法，能够减少人为干扰因素，使开关电源的伏安特性具有快速，准确的可重复性，能够满足不同负载对不同工作电压的需求。具有如下的技术效果： 

1)使得伏安特性多样化，可满足各种不同负载对不同伏安特性动态调节的要求；