[发明专利]开关电源中间母线电压的调节方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源中间母线电压的调节方法，本发明还涉及一 种开关电源中间母线电压的调节装置。

背景技术

如图1所示，常用开关电源一般由AC/DC变换器实现输入交流V_in到 直流V_PFC的变换，再通过第二级的DC/DC变换器实现V_PFC到V_out的DC/DC 变换。

第二级DC/DC变换器常常采用全桥移相、双管正激，LLC等电路， 在设计的过程中，通常都将电源额定输出点设计在最佳工作状态，但是通 常电源都有一定的输出电压范围要求，当输出电压偏离额定输出电压时， 模块的工作状态也会偏离最佳工作状态，出现恶化，例如双管正击电路， 当输出电压减少时，DC/DC变换器的开关导通占空比就要减少，对于PWM 电路，占空比的减少势必增加电源损耗，使电源的性能变差。同样LLC谐 振变换器虽然大部分情况工作在PFM状态，但是也存在输出电压偏离额定 工作电压而导致电源性能变差的情况，下面以LLC谐振变换器为例进行较 详细的阐述。

LLC谐振变换器作为DC/DC变换器拓扑，与其他如全桥移相、双管 正激，甚至全桥、半桥硬开关相比，在合理的设计条件下，能够使输出范 围更宽，将额定输出电压V_outnormal工作频率设计为约等于LLC谐振频率f_r， 几乎全负载范围实现ZVS，副边整流二极管自然过零，几乎没有反向恢复， 正弦电流波形使开关频率的高次谐波分量很小，由此造成的辐射问题大大 减轻，有利于EMI的设计。但是，当输出电压要求在V_outmin<V_outnormal<V_outmax内可调时，LLC变换器的工作频率和工作状态将会偏离谐振点。

在以往的开关电源中，AC/DC变换器的输出电压大都采用固定电压输 出作为DC/DC环节的输入，或者在固定电压输出的基础上，在某个别工 作点将AC/DC变换器电压调高，这种AC/DC变换器调压方式，没有充分 发挥DC/DC变换器的最佳工作性能，从而达到提高开关电源的整体性能 的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服以上的不足，提出了一种开 关电源中间母线电压的调节方法及装置，能改善开关电源的整体性能。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种开关电源中间母线电压的调节方法，所述开关电源包含DC/DC 变换器和AC/DC变换器，所述调节方法包括如下步骤：第一步：检测开 关电源的输出电压V_out；第二步：根据DC/DC变换器的直流增益公式和开 关电源的输出电压V_out获取电压V_PFC；第三步：如果V_PFCmin≤V_PFC≤V_PFCmax，V_PFC值不变；如果V_PFC<V_PFCmin，使V_PFC＝V_PFCmin；如果V_PFC>V_PFCmax，使V_PFC＝V_PFCmax； 其中V_PFCmin是AC/DC变换器允许的最小输出电压，V_PFCmax是AC/DC变换器 允许的最大输出电压。

还包括第四步：检测开关电源的交流电压峰值V_in，如果 V_PFC不变；否则使其中ΔV是测量误差， ΔV≥0。

所述第二步中，所述直流增益公式为其中f_s为 DC/DC变换器开关管工作频率，D为DC/DC变换器开关管导通占空比。