[发明专利]一种数字开关电源输出的恒功率调节方法

说明书

本发明公开了一种数字开关电源输出的恒功率调节方法，数字控制器对开关电源的输出电压采样值进行一阶低通滤波得到输出电压滤波值，将输出恒功率值除以输出电压滤波值得到输出电流的限定值Iolimit；当输出电流给定值IorefIolimit时，将Ioref不断减小，直到IorefIolimit；当Ioref(Iolimit‑ΔI1)时,将输出电流给定值赋值为Ioref＝(Iolimit‑ΔI2)，其中ΔI1为第一输出电流限流滞环值，ΔI2为第二输出电流限流滞环值2，ΔI1ΔI20；将输出电流给定值Ioref与输出电流Io做差值运算得到输出电流误差，用输出电流误差做闭环控制，使输出电流与输出电流给定值Ioref保持一致，实现恒功率调节。本发明的恒功率调节方法不会因反复切换造成输出跳动，输出稳定好。

[技术领域]

本发明涉及数字开关电源的输出控制，尤其涉及一种数字开关电源输出的恒功率调节方法。

[背景技术]

开关电源除了输出恒压恒流需求外，越来越多的应用场合需要输出恒功率调节，在不同的输出情况下输出功率不超过恒功率限值，满足整个开关电源的输出功率不至于过载。数字开关电源相对模拟开关电源，控制更加灵活，能利用控制方法满足不同的负载的输出特性需求。

数字开关电源通常有输出电压闭环和输出电流闭环，以满足输出设定的电压或者电流。当开关电源的负载为阻性负载或者电池类负载时，通常可以通过电流环实现对输出恒功率的控制。方法就是将恒功率值除以输出电压值，得到输出限电流值，将此输出限流值参与输出电流闭环控制，实现输出恒功率。按照这种输出电流给定直接由恒功率值除以输出电压值得到的方法，如果在输出过程中，出现输出电压抖动，导致输出电流给定会不断反复调节，从而带来震荡。特别是当负载为纯阻性负载时，改变输出电流的给定，输出电流发生改变，负载阻值一定，输出电压也随之改变，从而输出电流限定值也发生改变。这一过程反复切换会带来输出的跳动和不稳定。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种输出稳定的数字开关电源输出的恒功率调节方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种数字开关电源输出的恒功率调节方法，数字控制器对开关电源的输出电压采样值进行一阶低通滤波得到输出电压滤波值，将输出恒功率值除以输出电压滤波值得到输出电流的限定值Iolimit；当输出电流给定值IorefIolimit时，将Ioref不断减小，直到IorefIolimit；当Ioref(Iolimit-ΔI1)时,将输出电流给定值赋值为Ioref＝(Iolimit-ΔI2)，其中ΔI1为第一输出电流限流滞环值，ΔI2为第二输出电流限流滞环值2，ΔI1ΔI20；将输出电流给定值Ioref与输出电流Io做差值运算得到输出电流误差，用输出电流误差做闭环控制，使输出电流与输出电流给定值Ioref保持一致，实现恒功率调节。

以上所述的恒功率调节方法，当前环路运行在电压环时，如果实际的输出电流Io达到条件IoIoref+ΔI3时，将环路切换到电流环运行,否则继续保持在电压环运行；当前环路运行在电流环时，如果实际输出电压Vo达到条件VoVoref+ΔV3时，环路切换到电压环,否则继续保持电流环运行；其中第一切换超调值ΔI30,第二切换超调值ΔV30，Voref为电压给定值。

以上所述的恒功率调节方法，电压环和电流环均使用PI闭环控制Gpi(error)，当运行电压环时，误差error取电压误差Voerror，Voerror＝Voref-Vo；当运行电流环时，误差error取电流误差Ioerror，Ioerror＝Ioref-Io；PI闭环控制Gpi(error)传递函数为Gpi(s)＝Kp+Ki/s，其中Kp为比例系数，Ki为积分系数；PI闭环控制Gpi(error)的输出为驱动占空比或开关频率值。

本发明的恒功率调节方法不会因反复切换造成输出跳动，输出稳定性好。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。