具有负载瞬时检测机制的电源转换器的制作方法

    专利查询2025-11-08  21


    本发明涉及一种电源转换器,特别是涉及一种具有负载瞬时检测机制的电源转换器。


    背景技术:

    1、电源转换器为不可缺少的装置。电源转换器用以调整电力,并供应调整后的电力给负载。然而,在电源转换器运作过程中,通常无法得知负载的状态变化,是在稳态下还是正在瞬时变化,也无法得知负载正在从电源转换器抽取电能,还是正在释放电能。


    技术实现思路

    1、本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种具有负载瞬时检测机制的电源转换器,包含上桥开关、下桥开关、控制电路、比较器以及负载瞬时检测电路。所述上桥开关的第一端耦接一输入电压。所述下桥开关的第一端连接所述上桥开关的第二端。所述下桥开关的第二端接地。所述下桥开关的第一端与所述上桥开关的第二端之间的节点连接一电感的第一端。所述电感的第二端连接输出电容的第一端。所述输出电容的第二端接地。所述电感的第二端与所述输出电容的第一端之间的节点连接负载而作为所述电源转换器的一反馈节点。所述控制电路的输出端连接所述上桥开关的控制端以及所述下桥开关的控制端。所述比较器的第一输入端连接所述电源转换器的所述反馈节点。所述比较器的第二输入端耦接一参考电压。所述比较器的输出端连接所述控制电路的输入端。所述负载瞬时检测电路连接所述比较器的输出端。负载瞬时检测电路配置以检测从所述比较器的输出端接收到的一比较信号的多个波形的多个参数。所述负载瞬时检测电路采样和保持所检测到的所述比较信号的所述多个波形中的数者作为多个采样波形。所述负载瞬时检测电路计算所述多个采样波形分别的所述多个参数的平均值作为一负载稳态参考值。所述负载瞬时检测电路将所述比较信号中的各所述波形的所述参数与所述负载稳态参考值进行比较,以判断所述负载在稳态下还是正在瞬时变化、判断所述负载瞬时变化的程度。

    2、在实施例中,所述负载瞬时检测电路计算所述比较信号中的各所述波形的所述参数与所述负载稳态参考值之间的差值,以判断所述负载在稳态下还是正在瞬时变化、判断所述负载瞬时变化的程度。

    3、在实施例中,所述比较器输出的所述比较信号包含多个正半波以及多个负半波。所述负载瞬时检测电路采样和保持所述比较信号的所述多个正半波中的至少一者作为至少一正半波采样波形。所述负载瞬时检测电路采样和保持所述多个负半波中的至少一者作为至少一负半波采样波形。所述负载瞬时检测电路计算所述至少一正半波采样波形的所述参数与所述至少一负半波采样波形的所述参数的平均值,作为所述负载稳态参考值。

    4、在实施例中,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数等于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在稳态下。

    5、在实施例中,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数不等于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在瞬时变化。

    6、在实施例中,所述负载瞬时检测电路依据目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数是否高于所述负载稳态参考值,以判断所述负载是否正在从所述电源转换器的输出端抽取电能。

    7、在实施例中,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数高于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在从所述电源转换器的输出端抽取电能。

    8、在实施例中,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数低于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在释放电能。

    9、在实施例中,所述负载瞬时检测电路将目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数减去所述负载稳态参考值以获得一差值。所述负载瞬时检测电路依据所述差值为正值还是负值以判断所述负载正在从所述电源转换器的输出端抽取电能还是所述负载正在释放电能。

    10、在实施例中,所述负载瞬时检测电路包含波形检测电路、采样和保持电路、平均值计算电路以及负载变化判断电路。所述波形检测电路连接所述比较器的输出端。所述波形检测电路配置以检测从所述比较器的输出端接收到的所述比较信号的所述多个波形的所述多个参数。所述采样和保持电路连接所述波形检测电路。所述采样和保持电路配置以采样和保持所述波形检测电路所检测到的所述比较信号的所述多个波形中的数者,作为所述多个采样波形。所述平均值计算电路连接所述采样和保持电路。所述平均值计算电路配置以计算所述多个采样波形的所述多个参数的平均值,作为所述负载稳态参考值。所述负载变化判断电路连接所述平均值计算电路。所述负载变化判断电路配置以依据所述比较信号中的各所述波形的所述参数与所述负载稳态参考值进行比较,以判断所述负载在稳态下还是正在瞬时变化、判断所述负载瞬时变化的程度。

    11、在实施例中,所述波形检测电路包含波形宽度检测电路。所述波形宽度检测电路连接所述比较器的输出端以及所述采样和保持电路的输入端。所述波形宽度检测电路配置以检测从所述比较器的输出端接收到的所述比较信号的所述多个波形分别的多个宽度。所述平均值计算电路计算所述多个采样波形的所述多个宽度的平均值,作为所述负载稳态参考值。所述负载变化判断电路将所述比较信号中的各所述波形的所述宽度与所述负载稳态参考值进行比较,以判断所述负载在稳态下还是正在瞬时变化、判断所述负载瞬时变化的程度。

    12、在实施例中,所述波形检测电路包含波形频率检测电路。所述波形频率检测电路连接所述比较器的输出端以及所述采样和保持电路的输入端。所述波形频率检测电路配置以检测从所述比较器的输出端接收到的所述比较信号的所述多个波形分别的多个频率。所述平均值计算电路计算所述多个采样波形的所述多个频率的平均值,作为所述负载稳态参考值。所述负载变化判断电路将所述比较信号中的各所述波形的所述频率与所述负载稳态参考值进行比较,以判断所述负载在稳态下还是正在瞬时变化、判断所述负载瞬时变化的程度。

    13、在实施例中,所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器还包含分压电路。所述分压电路连接所述电感的第二端与所述输出电容的第一端之间的节点以及所述比较器的第一输入端。所述分压电路配置以将所述反馈节点的电压分压以输出一反馈电压至所述比较器的第一输入端。

    14、在实施例中,所述分压电路包含第一电阻以及第二电阻。所述第一电阻的第一端连接所述电感的第二端与所述输出电容的第一端之间的节点。所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端。所述第二电阻的第二端接地。所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端之间的节点作为所述电源转换器的所述反馈节点连接至所述比较器的第一输入端。

    15、在实施例中,所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器还包含反馈调整电路。所述反馈调整电路连接所述电源转换器的所述反馈节点、所述比较器的第一输入端以及一斜波信号生成器。所述反馈调整电路配置以依据从所述斜波信号生成器接收到的一斜波信号,以调整从所述反馈节点接收到的一反馈信号,以输出一反馈调整信号至所述比较器的第一输入端。

    16、如上所述,本发明提供一种具有负载瞬时检测机制的电源转换器。本发明的电源转换器的负载瞬时检测电路能检测连接至负载的电源转换器的输出端的数据,据以判断负载目前的状态变化正在稳态下还是瞬时变化。当负载瞬时变化时,本发明的电源转换器的负载瞬时检测电路能更进一步地判断负载正在从电源转换器抽取电能,还是负载正在释放能量。

    17、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与图式,然而所提供的图式仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。


    技术特征:

    1.一种具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述具有负载瞬时检测机制的电源转换器包含:

    2.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述负载瞬时检测电路计算所述比较信号中的各所述波形的所述参数与所述负载稳态参考值之间的差值,以判断所述负载在稳态下还是正在瞬时变化、判断所述负载瞬时变化的程度。

    3.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述比较器输出的所述比较信号包含多个正半波以及多个负半波,所述负载瞬时检测电路采样和保持所述比较信号的所述多个正半波中的至少一者作为至少一个正半波采样波形,采样和保持所述多个负半波中的至少一者作为至少一个负半波采样波形,计算所述至少一个正半波采样波形的所述参数与所述至少一个负半波采样波形的所述参数的平均值作为所述负载稳态参考值。

    4.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数等于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在稳态下。

    5.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数不等于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在瞬时变化。

    6.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述负载瞬时检测电路依据目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数是否高于所述负载稳态参考值,以判断所述负载是否正在从所述电源转换器的输出端抽取电能。

    7.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数高于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在从所述电源转换器的输出端抽取电能。

    8.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,当所述负载瞬时检测电路目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数低于所述负载稳态参考值时,所述负载瞬时检测电路确定所述负载正在释放电能。

    9.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述负载瞬时检测电路将目前检测到的所述比较信号的所述波形的所述参数减去所述负载稳态参考值以获得一差值,依据所述差值为正值还是负值以判断所述负载正在从所述电源转换器的输出端抽取电能还是所述负载正在释放电能。

    10.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述负载瞬时检测电路包含:

    11.根据权利要求10所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述波形检测电路包含:

    12.根据权利要求10所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述波形检测电路包含:

    13.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述具有负载瞬时检测机制的电源转换器还包含:

    14.根据权利要求13所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述分压电路包含:

    15.根据权利要求1所述的具有负载瞬时检测机制的电源转换器,其特征在于,所述具有负载瞬时检测机制的电源转换器还包含:


    技术总结
    本发明公开一种具有负载瞬时检测机制的电源转换器。比较器将电源转换器的输出电压或其分压电压与参考电压进行比较,以输出比较信号。负载瞬时检测电路检测比较信号,并采样和保持所检测到的比较信号的多个波形中的多个。负载瞬时检测电路计算多个采样波形相应的多个参数的平均值,作为一负载稳态参考值。负载瞬时检测电路将比较信号中的各波形的参数与此负载稳态参考值进行比较,以判断负载在稳态下还是正在瞬时变化。

    技术研发人员:陈富权
    受保护的技术使用者:茂达电子股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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