[发明专利]一种开关电源装置及其输出控制方法

权利要求书

1.一种开关电源装置，其特征在于，包括：AC/DC变换器，通过PFC母线与AC/DC变换器连接的DC/DC变换器，与DC/DC变换器连接的控制模块，所述控制模块包括与DC/DC变换器连接的低频纹波电压控制环路，与低频纹波电压控制环路连接的输出电压控制环路，所述输出电压控制环路输出信号至DC/DC变换器；

所述低频纹波电压控制环路，接收来自DC/DC变换器的输出电压采样信号，并将包含2倍于工频的纹波电压信号提取出来，确定纹波电压有效值所属的阈值区间，并根据预设的阈值区间与纹波电压补偿系数的对应关系，确定纹波电压的补偿系数，输出纹波电压补偿信号，并将所述纹波电压补偿信号叠加在输出电压控制环路的给定电压信号上。

2.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，所述低频纹波电压控制环路包括：

信号滤波处理模块，与DC/DC变换器连接，用于对来自DC/DC变换器的输出电压采样信号进行滤波处理；

带通滤波器，与信号滤波处理模块连接，用于将输出电压采样信号中的2倍于工频的纹波电压信号单独提取出来；

比例放大器，与带通滤波器连接，用于放大被提取的纹波电压信号的幅值；

纹波电压判定及补偿系数选择模块，与比例放大器连接，用于将纹波电压的有效值与预设的多个阈值进行比较，确定纹波电压所属的阈值区间,并根据阈值区间与补偿系数的对应关系，确定纹波电压的补偿系数，输出相应的纹波电压补偿信号。

3.根据权利要求2所述的开关电源装置，其特征在于，所述纹波电压的有效值的计算周期为1个或多个市电工频周期，所述纹波电压判定及补偿系数选择环节的执行周期为一个或多个市电工频周期。

4.根据权利要求1所述的开关电源装置，其特征在于，所述输出电压控制环路包括：

加法器，用于将输出电压给定信号与纹波电压补偿信号进行叠加的值作为输出电压的给定参考值；

减法器，用于将输出电压的给定信号参考值与输出电压反馈值做差，获取误差值；

PI调节器，用于对获取的误差值进行调节，获取驱动发生器的输入值；

驱动信号发生器，用于根据输入值产生相应的驱动信号，并将驱动信号输出至DC/DC变换器。

5.一种开关电源输出电压控制方法，所述输出电压控制方法应用的开关电源装置，包括DC/DC变换器以及控制模块，其特征在于，所述控制模块包括低频纹波电压控制环路和输出电压控制环路，所述方法包括：

S1，预设评估纹波电压的有效值的阈值区间和与不同的阈值区间对应的纹波电压补偿系数；

S2，低频纹波电压控制环路接收来自DC/DC变换器的输出电压采样信号后，将包含2倍于工频的纹波电压信号提取出来，确定纹波电压有效值所属的阈值区间，并根据预设的阈值区间与纹波电压补偿系数的对应关系，确定纹波电压的补偿系，输出纹波电压补偿信号，并将所述纹波电压补偿信号叠加到输出电压控制环路的给定电压信号上；

S3，输出电压控制环路根据纹波电压补偿信号和输入电压给定信号，生成驱动信号，并将驱动信号输出至DC/DC变换器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述低频纹波电压控制环路包括信号滤波处理模块、带通滤波器、比例放大器和纹波电压判定及补偿系数选择模块，所述步骤S2具体包括：

信号滤波处理模块对来自DC/DC变换器的输出电压采样信号进行滤波处理；

带通滤波器将输出电压采用信号中的2倍于工频的纹波电压信号单独提取出来；

比例放大器对提取的纹波电压信号进行幅值放大；

纹波电压判定及补偿系数选择模块将纹波电压的有效值与预设的阈值进行比较，并根据预设的各个阈值区间与补偿系数的对应关系，确定纹波电压的补偿系数后，输出相应的纹波电压补偿信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述输出电压控制环路包括驱动信号发生器，所述步骤S3包括：

将输出电压给定信号与纹波电压补偿信号进行叠加的值作为输出电压的给定参考值；

将输出电压的给定信号参考值与输出电压反馈值做差，获取误差值；

对获取的误差值进行调节，获取驱动信号输入值；

根据驱动信号输入值产生相应的驱动信号，并将驱动信号输出至DC/DC变换器。