[发明专利]宽电压范围供电的稳压装置

说明书

本发明公开了宽电压范围供电的稳压装置，包括：电压转换模块，具有升压模式和降压模式，且通过PWM信号控制输出电压的大小；检测模块，检测电压转换模块的输入电压和输出电压；主控模块，根据目标电压和输入电压切换升压模式或降压模式，再根据目标电压和输出电压调节PWM信号的占空比，以使输出电压满足目标电压。本发明的电压转换模块具有升压模式和降压模式，根据输入电压和目标电压切换不同的工作模式，再调节PWM信号可以适应更大范围电压的供电。

技术领域

本发明涉及供电电路技术领域，尤其涉及宽电压范围供电的稳压装置。

背景技术

随着电气设备的快速发展，电气设备种类越来越多，供电电压标准也越来越多，为满足不同的供电需求，必须使设备满足较宽的供电电压。现有技术中的稳压装置通常采用单一模式的电压转换模块，仅通过调节PWM信号的占空比来调节其输出电压，例如公布号为CN109327141A的发明专利和公布号为CN102931825A的发明专利，这种稳压装置电压调节范围非常有限，不能在大范围内提供供电电压，适用的电气设备种类很少。

另外，现有技术中的稳压装置通常采取预先选取中间值电压时的元器件参数进行电路设计，但这样在最低供电电压和最高供电电压工况下元器件参数并不是最优的，导致电路转换效率下降。

因此，如何设计能够实现宽电压范围供电的稳压装置是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中供电电压调节范围有限的缺陷，本发明提出宽电压范围供电的稳压装置。

本发明采用的技术方案是，设计宽电压范围供电的稳压装置，包括：

电压转换模块，具有升压模式和降压模式，且通过PWM信号控制输出电压的大小；

检测模块，检测电压转换模块的输入电压和输出电压；

主控模块，根据目标电压和输入电压切换升压模式或降压模式，再根据目标电压和输出电压调节PWM信号的占空比，以使输出电压满足目标电压。

优选的，根据目标电压和输入电压切换升压模式或降压模式包括：

当输入电压大于所述目标电压时，主控模块控制电压转换模块处于降压模式；

和/或当输入电压小于目标电压时，主控模块控制电压转换模块处于升压模式；

和/或当输入电压等于目标电压时，主控模块电压转换模块维持当前模式。

优选的，根据目标电压和输出电压调节PWM信号的占空比包括：

当输出电压大于目标电压时，主控模块减小PWM信号的占空比；

和/或当输出电压小于目标电压时，主控模块加大PWM信号的占空比；

和/或当输出电压等于目标电压时，主控模块维持当前PWM信号的占空比。

优选的，电压转换模块中设有储能电感，储能电感包括：磁芯、环绕在磁芯上的主线圈和励磁线圈，主线圈接入电压转换模块中，励磁线圈连接主控模块，主控模块输出偏置电流给励磁线圈以改变主线圈的电感量。

优选的，检测模块还检测电压转换模块的输入电流和输出电流，主控模块根据检测模块的检测信号计算工作效率，并动态调节储能电感的偏置电流，直至找到并维持工作效率的最高值。

其中，工作效率的计算方式为：输出功率÷输入功率，输出功率=输出电流×输出电压，输入功率=输入电流×输入电压。

优选的，动态调节储能电感的偏置电流包括：

每次间隔预设时间T调节偏置电流并计算工作效率；

当本次工作效率大于上一次工作效率时，以本次调节相同的方式进行下一次调节；