[发明专利]用于开关电源的无级限流控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种用于开关电源的无级限流控制系统，其特征在于：

包含依次连接的限流电压控制单元、电压环控制器、限流电流控制单元、电流环控制器和脉宽调制单元，所述脉宽调制单元的输出端接至开关电源DC/DC主电路的主功率开关管控制极，还包含一电压采样电路、一第一滤波器、一电流采样电路和一第二滤波器；所述电压采样电路的输入端和电流采样电路的输入端都接至所述DC/DC主电路，所述电压采样电路的输出端分别接至所述电压环控制器的反馈端和所述第一滤波器的输入端，所述第一滤波器的输出端接至所述限流电压控制单元；所述电流采样电路的输出端分别接至所述电流环控制器的反馈端和所述第二滤波器的输入端，所述第二滤波器的输出端分别接至所述限流电压控制单元和所述限流电流控制单元。

2.根据权利要求1所述的用于开关电源的无级限流控制系统，其特征在于：所述电压环控制器为PID控制器或PI控制器，所述电流环控制器为PID控制器或PI控制器。

3.根据权利要求1所述的用于开关电源的无级限流控制系统，其特征在于：所述第一滤波器的滤波时间大于控制周期，所述第二滤波器的滤波时间大于控制周期。

4.根据权利要求3所述的用于开关电源的无级限流控制系统，其特征在于：所述第二滤波器的滤波时间小于所述第一滤波器的滤波时间。

5.根据权利要求4所述的用于开关电源的无级限流控制系统，其特征在于：所述第一滤波器的滤波时间为100-1000倍的控制周期，所述第二滤波器的滤波时间为3-10倍的控制周期。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的用于开关电源的无级限流控制系统的控制方法，用于对DC/DC主电路进行外环为电压环控制和内环为电流环控制的双闭环控制，其特征在于： 

在当前控制周期内，所述电压环控制中，限流电压控制单元根据DC/DC主电路输出的直流电压设置值Vref*、第一滤波器输出的输出电压采样平均值Vave、第二滤波器输出的输出电流采样平均值Iave以及上一控制周期的电压环控制器的给定Vref(k-1)经过限流电压法获得当前控制周期的电压环控制器的给定Vref，电压采样电路的采样输出电压值Voi作为电压环控制器的反馈，电压环控制器的给定Vref与反馈Voi取差值，经电压环控制器的PID或PI调节获得电压环控制器的输出控制量Iref*；

在所述电流环控制中，限流电流控制单元根据电压环控制器的输出控制量Iref*以及第二滤波器输出的输出电流采样平均值Iave经过限流电流法获得电流环控制器的给定Iref，电流采样电路的采样输出电流值Ioi作为电流环控制器的反馈，电流环控制器的给定Iref与反馈Ioi取差值，经电流环控制器的PID或PI调节获得脉宽调制单元的控制量，脉宽调制单元输出PWM信号控制DC/DC主电路稳压限流输出。