1.本技术涉及电源转换技术领域,具体涉及一种电源变换电路以及相关方法。
背景技术:2.在实际应用场景中,由于服务器、用户终端、存储设备、网络设备等各种电子设备对电源形式的需求可能不同,因此,在相应的电力系统中,存在对电源进行转换的电源变换电路,例如,包括功率因数校正(power factor correction,pfc)电路和直流变直流(direct current direct current,dcdc)电路的电源变换电路。在该电源变换电路中,通常需要通过pfc控制器对pfc电路进行控制,并且需要通过dcdc电路的控制器对dcdc电路进行控制。
3.其中,pfc电路的输出端和dcdc电路的输出端通常需要大容量的电容作为储能器件。整个电路对扰动的响应较慢,例如pfc电路无法高效地基于dcdc电路的输出端的变化而进行调整。
4.此时,为了减小调整过程中输出端的电压波动,减小纹波,pfc电路的输出端的电容以及dcdc电路的输出端的电容通常较大,导致器件所占用的体积较大,难以实现小型化。
技术实现要素:5.本技术提供一种电源变换电路,以解决目前的电源变换电路中,为了使得纹波较小而需要采用容量很大的输出端电容,导致器件占用的体积较大,难以实现小型化的问题。本技术还提供了相应的方法、装置、设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品等。
6.本技术第一方面提供一种电源变换电路,电源变换电路包括源调整电路、负载调整电路、用于控制源调整电路工作的第一控制器、用于控制负载调整电路工作的第二控制器以及脉冲传递单元;源调整电路的输入端与电源耦合,源调整电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;负载调整电路的输出端与电源变换电路的输出端耦合;第一控制器通过脉冲传递单元与第二控制器耦合;其中:第二控制器,用于获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号;第一控制器,用于通过脉冲传递单元接收第一脉冲信号,并根据第一脉冲信号对源调整电路进行控制,以使得源调整电路进行调整。
7.在第一方面中,可以通过脉冲传递单元,以第一脉冲信号的形式实现第二控制器向第一控制器的信息反馈。这样,可以通过脉冲传递单元实现第一脉冲信号在第二控制器和第一控制器之间的高速传递,使得第一控制器可以根据第一脉冲信号而控制源调整电路,以实现源调整电路对输出端变化的快速响应,从而及时抑制输出端的负载等情况带来的扰动所导致的电源变换电路中的纹波变化,以减小对输出电容等器件的需求,进而减小器件的占用体积。
8.在第一方面的一种可能的实现方式中,第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述源调整电路中的目标参数的期望值;第一控制器用于根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,以使得源调整电路基于期望值进行调整。
9.该种可能的实现方式中,第二控制器在获得负载调整电路的输出信息之后,可以生成第一脉冲信号,以通过第一脉冲信号来描述源调整电路中的目标参数的期望值。然后,可以经由脉冲传递单元,方便快速地向第一控制器传递该第一脉冲信号,以使得第一控制器根据该第一脉冲信号的第一脉冲参数获知相应的目标参数的期望值,从而及时根据第二控制器反馈的期望值对源调整电路进行控制,以使得源调整电路的目标参数可以基于输出端的情况而及时调整,从而及时抑制输出端的负载等情况带来的扰动所导致的电源变换电路中的纹波变化,以减小对输出电容等器件的需求,进而减小器件的占用体积。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中,源调整电路包括pfc电路;pfc电路的输入端与电源耦合,pfc电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述pfc电路的输出端的期望电压;第一控制器用于根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对pfc电路进行控制,以指示pfc电路的输出电压调整至期望电压。
11.该种可能的实现方式中,考虑到负载信息等输出信息对电源变换电路的影响,根据不同的输出情况,可以适应性地对pfc电路的输出电压进行调整,以针对不同的输出情况对源调整电路的控制环路进行优化,从而改善电源变换电路中的电压波动等情况。
12.在第一方面的一种可能的实现方式中,源调整电路还包括pfc驱动电路,pfc驱动电路用于驱动pfc电路;pfc驱动电路与第一控制器耦合,第一控制器用于根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对pfc驱动电路进行控制,以指示pfc电路的输出电压调整至期望电压。
13.在第一方面的一种可能的实现方式中,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;pfc电路的输入端与电源耦合,pfc电路的输出端与原边电路的输入端耦合,原边电路的输出端与副边电路的输入端耦合;第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述原边电路的控制参数的期望值;第一控制器用于:根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整。
14.目前的传统技术中,第二控制器通常需要通过隔离式的驱动电路来控制该原边电路,该驱动电路通常较为复杂,占用的面积较多。此外,目前的传统技术中,由于第一控制器和第二控制器之间的通信方式具有较大的延迟,因此,dcdc电路中的原边电路对负载变化的响应速度与pfc电路对负载变化的响应并不同步,且时差较大,导致原边电路的控制方式与pfc电路等部分的控制方式并不匹配,使得电源变换电路的输出电压波动较大。而该种可能的实现方式中,可以通过第二控制器经由脉冲传递单元,向第二控制器传递第一脉冲信号,以使得第一控制器基于第一脉冲信号的第一脉冲参数控制dcdc电路中的原边电路,以使得该原边电路的输出基于电路的变化情况而及时变化,从而更符合实际的需求。
15.在第一方面的一种可能的实现方式中,电源变换电路还包括原边驱动电路,原边驱动电路用于驱动原边电路;原边驱动电路与第一控制器耦合,并且原边驱动电路的电源与第一控制器的电源共地;第一控制器用于根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边驱动电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整。
16.该种可能的实现方式中,第一控制器基于第一脉冲信号的第一脉冲参数,通过原边驱动电路控制dcdc电路的变压器中的原边电路,此时第一控制器与原边驱动电路的电源共地,因此第一控制器与该原边电路之间无需复杂的、占用体积较大的隔离式的驱动电路,从而减小了电路中器件的体积。此外,通过该种可能的实现方式,可以使得原边电路的输出
基于电路的变化情况而及时变化,从而更符合实际的需求。
17.在第一方面的一种可能的实现方式中,第一脉冲参数包括第一脉冲信号的频率和/或第一脉冲信号在每个周期的工作时间。
18.在第一方面的一种可能的实现方式中,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;pfc电路的输入端与电源耦合,pfc电路的输出端与原边电路的输入端耦合,原边电路的输出端与副边电路的输入端耦合;源调整电路中包括多种目标参数,不同的目标参数对应的第一脉冲信号所在的频段不同,其中,多种目标参数包括pfc电路的输出端的期望电压和原边电路的控制参数的期望值。
19.该种可能的实现方式中,第二控制器可以基于不同的控制场景向第一控制器传递不同的第一脉冲信号,此时,不同的控制场景中的第一脉冲信号的频段等参数可以不同,以使得第一控制器可以基于频段等参数,确定第一脉冲信号中的第一脉冲参数是描述pfc电路的输出端的期望电压,还是描述dcdc电路的原边电路的控制参数的期望值,从而对应地进行控制。
20.在第一方面的一种可能的实现方式中,负载调整电路为隔离式电路,脉冲传递单元通过电隔离的器件传递第一脉冲信号。
21.该种可能的实现方式中,隔离式的负载调整电路可以有效地隔离电源变换电路的输入端和负载端,从而较好地保证电源变换电路的安全性。此时,第一控制器与第二控制器的电源通常不共地。因此,为了实现第一控制器和第二控制器之间的脉冲信号的传递,脉冲传递单元通过电隔离的器件传递脉冲信号。示例性地,电隔离的器件可以包括变压器、光电耦合器件、电容耦合器件、磁耦合器件等中的一种或多种。
22.本技术第二方面提供一种控制方法,控制方法应用于电源变换电路中的第二控制器,电源变换电路还包括源调整电路、负载调整电路、用于控制源调整电路工作的第一控制器,第二控制器用于控制负载调整电路工作;源调整电路的输入端与电源耦合,源调整电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;负载调整电路的输出端与电源变换电路的输出端耦合;控制方法包括:获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述源调整电路中的目标参数的期望值;发送第一脉冲信号至第一控制器,以使得第一控制器根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,其中,源调整电路基于期望值进行调整。
23.在第二方面的一种可能的实现方式中,源调整电路包括pfc电路,第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述pfc电路的输出端的期望电压。
24.在第二方面的一种可能的实现方式中,输出信息包括负载调整电路的负载量;获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,包括:根据负载量,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值;根据第一脉冲参数的取值,生成第一脉冲信号。
25.在第二方面的一种可能的实现方式中,根据负载量,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,包括:确定负载量在多个预设区间中所对应的目标预设区间;根据目标预设区间,以及预设对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,预设对应关系包括每个预设区间与第一脉冲参数之间的对应关系。
26.在第二方面的一种可能的实现方式中,预设对应关系包括每个预设区间与pfc电路的输出电压之间的第一对应关系,以及pfc电路的输出电压与第一脉冲参数之间的第二
对应关系;根据目标预设区间,以及预设对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,包括:根据目标预设区间,以及第一对应关系,确定pfc电路的输出端的期望电压;根据期望电压,以及第二对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值。
27.在第二方面的一种可能的实现方式中,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述原边电路的控制参数的期望值。
28.在第二方面的一种可能的实现方式中,还包括:通过脉冲传递单元接收第一控制器传递的第二脉冲信号,第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述pfc电路的第一输出电压;获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,包括:根据输出信息和第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成第一脉冲信号。
29.本技术第三方面提供一种控制方法,控制方法应用于电源变换电路中的第一控制器,电源变换电路还包括源调整电路、负载调整电路、用于控制负载调整电路工作的第二控制器,第一控制器用于控制源调整电路工作;源调整电路的输入端与电源耦合,源调整电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;负载调整电路的输出端与电源变换电路的输出端耦合;控制方法包括:接收第二控制器传递的第一脉冲信号,第一脉冲信号基于负载调整电路的输出信息而生成,第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述源调整电路中的目标参数的期望值;根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,以使得源调整电路基于期望值进行调整。
30.在第三方面的一种可能的实现方式中,根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,包括:根据目标对应关系,计算第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值对应的期望值,目标对应关系包括第一脉冲参数与目标参数之间的对应关系;根据期望值,对源调整电路进行控制。
31.在第三方面的一种可能的实现方式中,源调整电路包括功率因数校正pfc电路,第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述pfc电路的输出端的期望电压;根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,以使得源调整电路基于期望值进行调整,包括:根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对pfc电路进行控制,以指示pfc电路的输出电压调整至期望电压。
32.在第三方面的一种可能的实现方式中,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,以使得源调整电路基于期望值进行调整,包括:根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整。
33.在第三方面的一种可能的实现方式中,获取pfc电路的第一输出电压;向第二控制器传递第二脉冲信号,第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述第一输出电压,以使得第二控制器根据输出信息和第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成第一脉冲信号。
34.在第三方面的一种可能的实现方式中,根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边电路进行控制,包括:在接收到第一脉冲信号之后,获取pfc电路的第二输出电压;根据第二输出电压和第一输出电压的差异,获得目标系数;基于目标系数,对第一脉冲信号所指示的期望值进行修正,以获得控制参数的目标值;根据目标值,对原边电路进行控制。
35.本技术第四方面提供一种控制装置,应用于第二控制器,该装置具有实现上述第二方面或第二方面任意一种可能实现方式的方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,例如:接收模块、生成模块以及发送模块。
36.本技术第五方面提供一种控制器,该控制器包括至少一个处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机执行指令,当计算机执行指令被处理器执行时,处理器执行如上述第二方面或第二方面任意一种可能的实现方式的方法。
37.本技术第六方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机可读存储介质,当计算机执行指令被处理器执行时,处理器执行如上述第二方面或第二方面任意一种可能的实现方式的方法。
38.本技术第七方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机程序产品,当计算机执行指令被处理器执行时,处理器执行如上述第二方面或第二方面任意一种可能的实现方式的方法。
39.本技术第八方面提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持终端实现上述第二方面或第二方面任意一种可能的实现方式中所涉及的功能。在一种可能的设计中,芯片系统还可以包括存储器,存储器用于保存计算机设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
40.本技术第九方面提供一种控制装置,应用于第一控制器,该装置具有实现上述第三方面或第三方面任意一种可能实现方式的方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,例如:接收模块、控制模块、获取模块以及传递模块。
41.本技术第十方面提供一种控制器,该控制器包括至少一个处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机执行指令,当计算机执行指令被处理器执行时,处理器执行如上述第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式的方法。
42.本技术第十一方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机可读存储介质,当计算机执行指令被处理器执行时,处理器执行如上述第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式的方法。
43.本技术第十二方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机程序产品,当计算机执行指令被处理器执行时,处理器执行如上述第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式的方法。
44.本技术第十三方面提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持终端实现上述第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式中所涉及的功能。在一种可能的设计中,芯片系统还可以包括存储器,存储器用于保存计算机设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
45.本技术第十四方面提供了一种电子设备,该电子设备包括如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的电源变换电路。
46.其中,第二方面至第十四方面或者其中任一种可能实现方式所带来的技术效果可参见第一方面或第一方面的相关可能实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
47.图1是本技术实施例提供的电源变换电路的一示例性示意图;
48.图2是本技术实施例提供的控制方法的一示例性示意图;
49.图3是本技术实施例提供的第一控制器、第二控制器和脉冲传递单元的一种示例性示意图;
50.图4是本技术实施例提供的控制方法的另一示例性示意图;
51.图5是本技术实施例提供的电源变换电路的另一示例性示意图;
52.图6是本技术实施例提供的确定对dcdc电路的原边电路的控制参数的期望值的一种示例性流程示意图;
53.图7是本技术实施例提供的第一控制器和源调整电路相关的一示例性示意图;
54.图8是本技术实施例提供的控制装置的一实施例示意图;
55.图9是本技术实施例提供的控制装置的另一实施例示意图;
56.图10是本技术实施例提供的控制器的一结构示意图;
57.图11是本技术实施例提供的控制器的另一结构示意图;
58.图12是本技术实施例提供的电子设备的一结构示意图。
具体实施方式
59.下面结合附图,对本技术的实施例进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知,随着技术发展和新场景的出现,本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
60.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本技术中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
61.如背景技术中所描述的,目前的服务器、用户终端、存储设备、网络设备等各种电子设备的电力系统中,存在对电源进行转换的电源变换电路,例如,包括pfc电路和dcdc电路的电源变换电路。
62.而随着信息化技术的发展,在各个应用领域中均对电源变换电路的性能提出了更高的要求。
63.以数据中心为例。数据中心的供电系统能够给诸如服务器、存储器以及各种网络设备(例如交换机、交换机、路由器、防火墙、网桥、集线器、网关、网络接口控制器(network interface controller,nic))等电子设备中的一种或多种供电。
64.每一电子设备中,可以包括诸如中央处理器(central processing unit,cpu)、内存、硬盘等用电器件中的一种或多种。为了能够满足各个用电器件的用电需求。电子器件中可以包括电源转换电路,以将电网或者电源所输出的电转换为用电器件所需的直流电形式。而电子设备中的这些用电器件可以认为是该电源转换电路的负载。
65.目前,数据中心的规模不断扩大,数据中心的供电系统的功率密度也越来越高,而电源模块中诸如电容等无源器件的体积直接影响电源功率密度。减小无源器件的体积的一种主要的方向就是减小无源器件在电路中的容量。
66.然而,目前的pfc控制器和dcdc电路的控制器对扰动的响应较慢,例如pfc电路无法高效地基于输出端的变化而进行调整,对于当前服务器算力逐渐升级的场景下,难以满足服务器内部处理器、内存等部件在任务量波动时,对供电稳定性的要求。
67.为了减小调整过程中输出端的电压波动以减小纹波,pfc电路的输出端以及dcdc电路的输出端的电容通常较大,导致器件所占用的体积较大,难以实现小型化。
68.对于上述问题,本技术实施例提供了一种电路变换器,可以抑制由于负载变化等扰动所带来的纹波变化,从而可以减小对电源变换电路中的输出端电容等无源器件的容量的需求,以减小相应器件的体积,因此可以减小电源变换电路中配置的输出端电容等器件的体积,有利于实现电源变换电路的小型化。
69.下面对该电源变换电路进行介绍。
70.本技术实施例中,电源变换电路包括源调整电路、负载调整电路、用于控制源调整电路工作的第一控制器、用于控制负载调整电路工作的第二控制器以及脉冲传递单元。
71.电源变换电路中的各个模块之间的连接关系如图1所示。
72.在图1中,源调整电路的输入端与电源耦合,源调整电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;负载调整电路的输出端与电源变换电路的输出端耦合;电源变换电路的输出端与负载耦合。
73.第一控制器通过脉冲传递单元与第二控制器耦合。
74.下面对电路变换器中的各个模块进行介绍。
75.本技术实施例中,与电源变换电路耦合的电源的输出可以基于实际应用场景来确定。通常来说,该电源的输出为交流电,而电源变换电路可以对该交流电进行转换,从而获得符合负载需求的直流电的形式并为负载供电。
76.该电源变换电路中,源调整电路为对电源的输出进行调整的电路。源调整电路与电源耦合。而负载调整电路为对源调整电路的输出进行调整,以获得符合负载需求的输出的电路。
77.可以理解的是,该电源变换电路可以包括两级系统,其中,源调整电路为前级电路,第一控制器可以作为一级控制器,而负载调整电路为后级电路,第二控制器可以作为二级控制器。源调整电路的输入端可以接收交流电,源调整电路的输出端可以与负载调整电路的输入端耦合。负载调整电路的输出端可以与负载耦合,以用于为负载提供直流电。该负载的类型可以有多种,本技术实施例对此不做限制。以数据中心为例,数据中心中可以包括服务器、存储器以及各种网络设备等电子设备,这些电子设备中所包含的中央处理器(central processing unit,cpu)、内存、硬盘等用电器件的一种或多种可以是电源变换电路的负载。
78.源调整电路和负载调整电路的具体结构在此不做限定。
79.在一种示例中,源调整电路可以包括pfc电路。负载调整电路可以包括dcdc电路中的部分或者全部电路。当负载调整电路包括dcdc电路的部分电路时,dcdc电路中未包含于负载调整电路的部分可以是由源调整电路进行控制,也即是说,该部分可以包含于源调整
电路中。例如,在一些示例中,dcdc电路中的变压器的原边电路可以包含于源调整电路中,以由第一控制器进行控制。
80.其中,pfc电路用于将接收的交流电转换为直流电。pfc电路的具体结构可以有多种,在此不作限制。
81.示例性地,pfc电路可以为无源pfc电路,也可以为有源pfc电路。示例性地,pfc电路中,可以通过桥式整流器将输入的交流电转换成馒头波,再通过电感、电容和/或其他电子器件等,改善电压的纹波,以向后续电路(如dcdc电路)输出直流电。
82.在一种示例中,pfc电路可以包括桥式整流器和斩波电路。例如,该斩波电路可以是作为降压斩波器的buck电路、作为升压斩波器的boost电路或者作为升降压斩波器的buck-boost电路等。
83.dcdc电路用于将pfc电路输出的直流电转换为目标电压的直流电,以使得dcdc电路的输出电压为该目标电压。dcdc输出的直流电可以用于为负载供电。
84.pfc电路和dcdc电路可以包含于电源变换电路中,这样,该电源变换电路可以将交流电转换为负载所需的直流电。
85.第一控制器和第二控制器的具体类型在此不做限制。示例性地,第一控制器和第二控制器均可以包括微控制单元(microcontroller unit,mcu)、中央处理器(central processing unit,cpu)、微处理器、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,asic)、图形处理器(graphics processing unit,gpu)、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件等数据处理模块中的一种或多种,以实现相应的数据处理操作。第一控制器的类型可以与第二控制器的类型相同,也可以不同。这些控制器可以不单独设置,而由计算设备中既有的控制器代替,从而降低成本,不增加电路体积。
86.当然,本技术实施例中,并不限定源调整电路仅通过第一控制器进行控制,也并不限定负载调整电路仅通过第二控制器进行控制。
87.第一控制器与源调整电路耦合,以用于对源调整电路进行控制。其中,第一控制器与源调整电路耦合可以是第一控制器与源调整电路中的至少一个器件(如相应的开关器件)直接或间接地连接,以实现对源调整电路的控制,该间接地连接可以指第一控制器与源调整电路中相应器件之间还可以包括其他器件,例如包括对应的驱动电路等。
88.例如,在一些示例中,电源变换电路中可以包括pfc电路和dcdc电路的原边电路,此外,还可以包括用于驱动pfc电路的pfc驱动电路,以及用于驱动原边电路的原边驱动电路。其中,第一控制器可以与pfc驱动电路耦合,并且pfc驱动电路与pfc电路耦合。第一控制器还可以与原边驱动电路耦合,并且原边驱动电路与原边电路耦合。
89.这样,第一控制器可以通过控制pfc驱动电路来调整pfc电路,并可以通过控制原边驱动电路来调整原边电路。
90.此外,源调整电路还可以包括输入检测电路和pfc输出电压检测电路。其中,输入检测电路分别与pfc电路的输入端和第一控制器耦合,这样,第一控制器可以通过输入检测电路检测pfc电路的输入电压。而pfc输出电压检测电路分别与pfc电路的输出端和第一控制器耦合,这样,第一控制器可以通过pfc输出电压检测电路检测pfc电路的输出电压。
91.第二控制器用于与负载调整电路耦合,以用于对负载调整电路行控制。其中,第二
控制器与负载调整电路耦合可以指第二控制器与负载调整电路中的至少一个器件(如相应的开关器件)直接或间接地连接,以实现对负载调整电路的控制,该间接地连接可以指第二控制器与负载调整电路中相应器件之间还可以包括其他器件,例如包括对应的驱动电路等。
92.例如,电源变换电路中还可以包括用于驱动dcdc电路的副边电路的副边驱动电路。该副边驱动电路分别与该副边电路和第二控制器耦合,这样,第二控制器可以通过控制副边驱动电路来对dcdc电路中的副边电路进行调整。
93.此外,电源变换电路中还可以包括dcdc电路的输出端检测电路,该dcdc电路的输出端检测电路分别与dcdc电路的输出端和第二控制器耦合,这样,第二控制器可以通过dcdc电路的输出端检测电路,检测dcdc电路的输出电压和/或输出电流等输出信息。
94.如图2所示,基于该电源变换电路,本技术实施例的一种控制方法包括步骤201-202。
95.步骤201,第二控制器获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号。
96.本技术实施例中,负载调整电路的输出端可以与负载耦合,因此,负载调整电路的输出信息可以包括负载相关的信息,例如负载电压和/或负载电流等。示例性地,负载调整电路的输出端可以是dcdc电路的输出端,此时,负载电压可以是dcdc电路的输出端的电压,而负载电流可以通过对dcdc电路的输出端对应的输出电流进行采样而确定。
97.根据该输出信息,可以生成第一脉冲信号。该第一脉冲信号用于实现第二控制器对第一控制器的反馈。
98.例如,在一种示例中,第二控制器可以根据该输出信息,获得对第一控制器的反馈信息,并通过第一脉冲信号来描述该反馈信息。而在另一种示例中,该第一脉冲信号可以用于描述该输出信息,这样,第一控制器可以基于该第一脉冲信号获得该输出信息,并基于该输出信息确定对源调整电路的调整方式。
99.其中,通过第一脉冲信号实现第二控制器对第一控制器的反馈的具体方式在此不做限定。
100.在一种示例中,可以通过第一脉冲信号中的一个或多个脉冲参数(例如脉冲频率和/或每个脉冲周期内的工作时间等)来描述第二控制器对第一控制器的反馈信息。该反馈信息的具体内容在此也不做限定。示例性地,该反馈信息可以包括第二控制器基于负载调整电路的输出信息而确定的、源调整电路中的目标参数的期望值等信息;或者,该反馈信息可以包括负载调整电路的输出信息。
101.步骤202,第一控制器通过脉冲传递单元接收第一脉冲信号,并根据第一脉冲信号对源调整电路进行控制,以使得源调整电路进行调整。
102.相比于传统的电源变换电路,本技术实施例中,第二控制器通过脉冲传递单元向第一控制器传递第一脉冲信号,可以将反馈信息高效传输至第一控制器,从而实现第一控制器对输出情况的高速响应和控制。
103.具体来说,目前,由于传统的电源控制器中,前级电路基于后级电路的输出信息而进行反馈控制的延时较长,反馈速度较慢,导致电路中的纹波较大。
104.以包含pfc电路和dcdc电路的电源控制器为例进行介绍。
105.在传统的包含pfc电路和dcdc电路的电源控制器中,pfc电路对应的控制环路与
dcdc电路对应的控制环路并不相通,因此,pfc电路难以及时根据负载的变化而进行调整。
106.例如,若需要第二控制器向第一控制器传递指示信息,以指示第一控制器改变pfc电路的输出电压,目前,通常是需要通过电源管理总线(power management bus,pmbus)的方式在第二控制器和第一控制器之间实现信息通信,以基于pmbus的相关通信协议进行信息交互,例如,第二控制器通过pmbus向第一控制器反馈对pfc电路的输出端的期望电压等。然而,这一通信方式会带来很大的延迟,第二控制器向第一控制器进行反馈的时延较长,反馈速度较慢,因此导致源调整电路无法及时响应于负载端的变化而变化,从而导致负载调整电路的输出端的电压难以及时调整,产生的波动较大,导致纹波较大。
107.而本技术实施例中,可以通过脉冲传递单元,以第一脉冲信号的形式实现第二控制器向第一控制器的信息反馈。这样,可以通过脉冲传递单元实现第一脉冲信号在第二控制器和第一控制器之间的高速传递,使得第一控制器可以根据第一脉冲信号而控制源调整电路,以实现源调整电路对输出端变化的快速响应,从而及时抑制输出端的负载等情况带来的扰动所导致的电源变换电路中的纹波变化,以减小对输出电容等器件的需求,进而减小器件的占用体积。
108.其中,该脉冲传递单元可以实现脉冲信号在第一控制器和第二控制器之间的双向传递,也可以是仅实现单向的脉冲信号传递。
109.脉冲传递单元的具体形式和结构在此不做限定。
110.举例来说,该脉冲传递单元可以是变压器,以基于电磁感应实现电压器的原边电路与副边电路之间的脉冲信号传递,从而可以将第一脉冲信号从第一控制器传递至第二控制器;或者,该脉冲传递单元可以是光电耦合器件,以通过光电耦合器件中的发光二极管,把输入的脉冲信号转换为光信号,再传给光敏管并通过光电转换将光信号再转换为脉冲信号,并输出至第一控制器。
111.在一些实施例中,负载调整电路为隔离式电路,脉冲传递单元通过电隔离的器件传递第一脉冲信号。
112.其中,隔离式的负载调整电路可以有效地隔离电源变换电路的输入端和负载端,从而较好地保证电源变换电路的安全性。
113.该负载调整电路中通常包括变压器,以通过变压器实现电隔离。此时,第一控制器与第二控制器的电源通常不共地。因此,为了实现第一控制器和第二控制器之间的脉冲信号的传递,脉冲传递单元通过电隔离的器件传递脉冲信号。
114.其中,电隔离又称为电气隔离。电隔离是指在电路中避免电流直接从某一区域流到另外一区域的方式,也就是在两个区域间不建立电流直接流动的路径。而本技术实施例中,脉冲传递单元可以通过电隔离的器件传递脉冲信号。
115.示例性地,电隔离的器件可以包括变压器、光电耦合器件、电容耦合器件、磁耦合器件等中的一种或多种。
116.例如,该脉冲传递单元可以是变压器,以基于电磁感应实现脉冲信号在电压器的原边电路与副边电路之间的传递,从而可以将第一脉冲信号从第一控制器传递至第二控制器;或者,该脉冲传递单元可以是光电耦合器件,以通过光电耦合器件中的发光二极管,把输入的脉冲信号转换为光信号,再传给光敏管并通过光电转换将光信号再转换为脉冲信号,并输出至第一控制器。本技术实施例中对电隔离的器件的具体类型不做限定。
117.如图3所示,为第一控制器、第二控制器和脉冲传递单元的一种示例性示意图。
118.其中,第一控制器和第二控制器的电源不共地,脉冲传递单元包括电隔离的器件。
119.第二控制器可以根据输出信息生成第一脉冲信号,并通过包括电隔离的器件的脉冲传递单元向第一控制器传递第一脉冲信号。第一控制器在接收到第一脉冲信号之后,可以基于第一脉冲信号以及源调整电路的输入端信息和/或输出端信息(例如输入源调整电路的交流电的信息和/或源调整电路的当前输出电压)对源调整电路进行控制。此外,第二控制器还可以对负载调整电路进行反馈控制,例如,第二控制器还可以根据输出信息对dcdc电路的副边电路等进行控制。
120.下面对第一脉冲信号的具体形式以及基于第一脉冲信号的控制方式的相关实施例进行介绍。
121.在一些实施例中,第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述源调整电路中的目标参数的期望值。
122.基于此,如图4所示,本技术实施例的一种控制方法包括步骤401-404。
123.步骤401,第二控制器根据负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号。
124.在获得输出信息之后,可以根据输出信息,生成第一脉冲信号,以通过第一脉冲信号对应的第一脉冲参数来描述源调整电路中的目标参数的期望值。
125.该目标参数可以为第一控制器对源调整电路的控制参数。
126.例如,在一种示例中,源调整电路包括pfc电路,该目标参数可以为pfc电路的输出端的输出电压,此时,该期望值可以指pfc电路的输出端的期望电压。
127.而在另一种示例中,源调整电路包括dcdc电路的原边电路,该目标参数可以为dcdc电路中的原边电路中的开关器件的某一控制参数(例如该开关器件的频率或者占空比等),此时,该期望值可以指对该原边电路中的开关器件的该控制参数的期望值。
128.该目标参数的期望值与输出信息相关可以指该期望值基于输出信息而确定。该目标参数的期望值可以受负载情况的影响而变化。
129.下面对第一脉冲信号以及相应的第一脉冲参数进行介绍。
130.在本技术实施例中,可以通过第一脉冲信号的一个或多个第一脉冲参数的取值来描述目标参数的期望值,这样,第一控制器在接收到第一脉冲信号之后,可以基于接收到的第一脉冲信号的该一个或多个第一脉冲参数的具体取值来确定目标参数的期望值。
131.该第一脉冲参数与目标参数之间的对应关系可以是预先配置于第一控制器和第二控制器中的。
132.该第一脉冲参数可以有多种选择,具体可以根据实际应用场景来确定,本技术实施例中对此不做限制。
133.在一些实施例中,第一脉冲参数包括第一脉冲信号的频率和/或第一脉冲信号在每个周期的工作时间。
134.示例性地,第一脉冲信号在每个周期的工作时间(ton)可以通过第一脉冲信号在每个周期的工作时长来表示,也可以通过第一脉冲信号在每个周期的占空比来表示,也即是说,用于描述第一脉冲信号在每个周期的工作时间的第一脉冲参数可以是占空比或者ton等。
135.对于不同的第一脉冲参数,第一脉冲信号的具体形式可以存在差异。
136.例如,若第一脉冲参数为每个周期的工作时间ton,则该第一脉冲信号可以仅包括一个脉冲,而该脉冲的脉宽用于描述相应的工作时间ton,并且,该第一脉冲信号的脉宽(例如5ms)可以基于预设的对应关系而描述目标参数的期望值。
137.又如,若第一脉冲参数为第一脉冲信号的频率,则该第一脉冲信号可以包括多个脉冲,以便于第一控制器根据该多个脉冲的时序信息,确定第一脉冲信号的频率。
138.该第一脉冲参数的选择可以基于实际应用场景来确定。
139.示例性地,第一控制器对源调整电路中的指定开关器件进行控制。
140.在一种示例中,第一控制器通过脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)的方式对源调整电路的开关器件进行控制。通过pwm的方式进行控制时,电路的相关开关器件的开关频率不变,而开关接通的时间按照要求变化。在控制过程中,通过对电路的相关开关器件的通断进行控制,可以按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,从而可以改变相关电路(如pfc电路)的输出电压的大小。
141.此时,第一控制器可以控制源调整电路的相关开关器件的占空比,也即是控制相关开关器件在每个周期的工作时间ton。而为了便于第一控制器实现第一脉冲参数的取值与对相关开关器件进行pwm控制的数值(即相关占空比或者相关工作时间ton)之间的转换,第一脉冲参数可以为第一脉冲信号在每个周期的占空比,或者第一脉冲信号在每个周期的工作时间ton。
142.而在另一示例中,第一控制器通过脉冲频率调制(pulse frequency modulation,pfm)的方式对源调整电路的开关器件进行控制。通过pfm的方式进行控制时,电路的相关开关器件接通的时间不变,而开关频率按照要求变化。在控制过程中,通过对电路的相关开关器件的通断进行控制,可以按一定的规则对脉冲的频率进行调制,从而可以改变相关电路(如pfc电路)的输出电压的大小。
143.此时,第一控制器可以控制相关开关器件的开关频率。为了便于第一控制器实现第一脉冲参数的取值与对相关开关器件进行pfm控制的频率等参数数值之间的转换,第一脉冲参数可以为第一脉冲信号的频率。
144.在又一种示例中,电源变换电路中的开关控制模式可以基于场景而变化。
145.例如,电源变换电路可以在轻负载条件下使用pfm模式,而在较重的负载条件下使用pwm模式。此时,该第一脉冲参数可以是固定的,也可以随之变化。
146.通常来说,处于控制场景以及相关器件的限制,目标参数的取值通常被限制在一定的范围内,因此,用于描述该期望电压的第一脉冲参数的具体取值也被配置在预设的范围内。
147.步骤402,第二控制器发送第一脉冲信号至第一控制器。
148.此时,第二控制器可以经由脉冲传递单元,向第二控制器传递第一脉冲信号。
149.相比于传统的电源变换电路,本技术实施例中,第二控制器通过脉冲传递单元向第一控制器传递第一脉冲信号,可以将期望电压的相关信息高效传输至第一控制器,从而实现第一控制器对负载情况的高速响应和控制。
150.具体来说,本技术实施例中,可以通过脉冲传递单元,以第一脉冲信号的形式实现第二控制器向第一控制器的信息反馈。这样,可以通过脉冲传递单元实现第一脉冲信号在第二控制器和第一控制器之间的高速传递,使得第一控制器可以根据第一脉冲信号的第一
脉冲参数所对应的目标参数的期望值而控制源调整电路,以使得源调整电路可以实现对负载变化的快速响应。
151.步骤403,第一控制器接收第二控制器发送的第一脉冲信号。
152.第一控制器可以接收通过脉冲传递单元传递的第一脉冲信号。
153.步骤404,第一控制器根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,以使得源调整电路基于期望值进行调整。
154.本技术实施例中的,第一控制器在接收到第一脉冲信号之后,可以基于第一脉冲参数的具体情况,知晓源调整电路的目标参数的期望值,从而对源调整电路中目标参数对应的器件进行控制。
155.例如,源调整电路包括pfc电路,若目标参数的期望值为pfc电路的输出端的期望电压,则第一控制器可以根据第一脉冲参数,基于pwm或者pfm对pfc电路中的开关器件进行控制;或者,源调整电路包括dcdc电路中的原边电路,若目标参数的期望值指对dcdc电路的原边电路中的开关器件的某一控制参数(例如该开关器件的频率或者占空比等)的期望值,则第一控制器可以根据第一脉冲参数,基于pwm或者pfm对该原边电路中的开关器件进行控制。其中,可以第一控制器中可以预先存储有第一脉冲参数与相应开关器件的频率或者占空比等参数之间的对应关系,这样,第一控制器可以基于第一脉冲参数的具体取值以及该对应关系,确定对相关开关器件进行控制的参数的具体取值,从而对相关开关器件进行控制。
156.在一种实施例中,上述步骤204,包括:
157.根据目标对应关系,计算第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值对应的期望值,目标对应关系包括第一脉冲参数与目标参数之间的对应关系;
158.根据期望值,对源调整电路进行控制。
159.其中,目标对应关系可以通过表格等形式进行存储。目标对应关系可以描述第一脉冲参数与目标参数之间的对应关系,该目标对应关系可以是线性的,也可以是非线性的。通过查找该目标对应关系,可以确定第一脉冲参数的取值所对应的目标参数的取值,并将该对应的目标参数的取值作为相应的期望值。例如,该目标参数的期望值为pfc电路的输出端的期望电压,则第一控制器可以根据第一脉冲参数的第一脉冲参数的取值以及该目标对应关系计算出相应的期望值,从而根据该期望值对pfc电路中的开关器件进行控制,以将pfc电路的输出电压调整至该期望值。
160.可见,本技术实施例中,第二控制器在获得负载调整电路的输出信息之后,可以生成第一脉冲信号,以通过第一脉冲信号来描述源调整电路中的目标参数的期望值。然后,可以经由脉冲传递单元,方便快速地向第一控制器传递该第一脉冲信号,以使得第一控制器根据该第一脉冲信号的第一脉冲参数获知相应的目标参数的期望值,从而及时根据第二控制器反馈的期望值对源调整电路进行控制,以使得源调整电路的目标参数可以基于输出端的情况而及时调整,从而及时抑制输出端的负载等情况带来的扰动所导致的电源变换电路中的纹波变化,以减小对输出电容等器件的需求,进而减小器件的占用体积。
161.下面对于两种不同的控制场景分别进行示例性介绍。
162.1、在一种示例中,第一控制器基于第一脉冲信号,对源调整电路中pfc电路的输出电压进行控制。
163.具体地,在一种实施例中,源调整电路包括pfc电路;pfc电路的输入端与电源耦合,pfc电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;
164.第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述pfc电路的输出端的期望电压;
165.上述步骤404,包括:
166.第一控制器根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对pfc电路进行控制,以指示pfc电路的输出电压调整至期望电压。
167.本技术实施例中,输出信息可以包括负载信息,该负载信息用于描述负载的情况。示例性地,负载信息可以包括负载端的电压和/或负载端的电流等等。其中,由于负载调整电路的输出端可以为负载提供电压,因此,负载端的电压可以为负载调整电路的输出电压,负载电流可以为负载调整电路的输出电流。
168.在获得负载信息之后,可以根据负载信息,生成第一脉冲信号,以通过第一脉冲信号对应的第一脉冲参数描述关于pfc电路的输出端的期望电压。
169.通常来说,传统的pfc电路中,通常期望pfc电路的输出端的电压能够稳定在某一指定值,为了描述方便,本技术实施例中,将该指定值称为预设pfc输出电压,或者,也称为vpecref。
170.而本技术实施例中,考虑到负载信息等输出信息对电源变换电路的影响,根据不同的输出情况,可以适应性地对pfc电路的输出电压进行调整,以针对不同的输出情况对源调整电路的控制环路进行优化,从而改善电源变换电路中的电压波动等情况。
171.其中,pfc电路的输出端的期望电压与负载信息相关,可以是该期望电压受负载信息的影响而变化。
172.具体来说,在实际应用中,负载调整电路的输出端的输出电压和输出电流通常会随负载量的变化而变化。
173.例如,若负载量增加,由于负载设备之间为并联的关系,因此,负载端等效电阻减小,而负载电流会增加。反之亦然。在理想状态下,希望负载端的电压能够保持稳定,但是实际上,在负载量增加时,由于负载端的等效电阻减小,加在负载端的电压通常会有小幅降低的趋势,导致负载端的电压出现波动,也即是负载调整电路的输出电压出现波动。
174.而为了抑制负载调整电路的输出电压的波动,以抑制纹波的变化,可以指示第一控制器控制pfc电路,以在负载调整电路的输出电压出现变化的趋势时,及时调整pfc电路的输出电压,以在pfc电路的输出电压通过负载调整电路传递至负载调整电路的输出端之后,抑制负载调整电路的输出电压的波动,从而使得负载调整电路的输出电压保持稳定,减小纹波。
175.因此,本技术实施例中,可以根据负载的情况,确定pfc电路对应的期望电压,并生成第一脉冲信号,以通过第一脉冲信号对应的第一脉冲参数来描述关于pfc电路的输出端的期望电压。
176.在一种实施例中,输出信息包括负载调整电路的负载量;
177.获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,包括:
178.根据负载量,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值;
179.根据第一脉冲参数的取值,生成第一脉冲信号。
180.其中,负载量可以指负载的功率,由于负载调整电路的输出电压基本保持稳定,即
负载端电压基本保持稳定,因此,该负载量可以通过负载电流来描述,负载电流越高,则相应的负载量越高。此时,该负载信息可以包括负载电流,该负载电流可以通过对负载调整电路的输出端对应的输出电流进行采样而确定。
181.例如,可以通过输出电流检测电路对输出端的输出电流进行采样,以使得第二控制器基于输出电流的采样结果,确定输出电流。例如,可以将每一次的相关采样结果作为相应时刻对应的负载电流,也可以计算指定时间段内的相关采样结果的平均值,以将该平均值作为一个负载电流。
182.负载量可以指示电源变换电路的负载处于轻载、中载或者重载等情况。
183.为了抑制负载调整电路的输出电压的波动,以抑制纹波的变化,可以指示第一控制器控制pfc电路,以在负载调整电路的输出电压随负载量的变化而出现变化的趋势时,及时调整pfc电路的输出电压,以在pfc电路的输出电压通过负载调整电路传递至负载调整电路的输出端之后,抑制负载调整电路的输出电压的波动,从而使得负载调整电路的输出电压保持稳定,减小纹波。
184.例如,若负载量增加,则负载调整电路的输出电压出现降低的趋势,则可以增加pfc电路的输出电压,从而在通过负载调整电路的变压器进行感应耦合等传递过程之后,使得负载调整电路的输出电压随pfc电路的输出电压的增加而增加,以抵消由于负载量增加而导致的降低趋势,使得负载调整电路的输出电压保持稳定,减小纹波。负载量减小的场景的处理过程可参考负载量增加的场景,在此不再赘述。
185.因此,通过负载量可以确定当前的负载情况,可以适应性地对pfc电路的输出电压进行调整,以针对不同的负载情况对相应电路的控制环路进行优化,从而改善电路中的电压波动等情况。
186.在一种实施例中,根据负载量,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,包括:
187.确定负载量在多个预设区间中所对应的目标预设区间;
188.根据目标预设区间,以及预设对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,预设对应关系包括每个预设区间与第一脉冲参数之间的对应关系。
189.示例性地,负载量可以通过负载电流来进行描述,也即是说,输出信息可以包括负载电流的信息。
190.在获得负载电流之后,可以确定负载电流在多个预设区间中所属的预设区间。此时,负载电流所属的预设区间即为负载量对应的目标预设区间。
191.本技术实施例中,每个预设区间可以表示一种负载情况。
192.例如,多个预设区间包括预设区间a、预设区间b和预设区间c。
193.其中,预设区间a指负载电流大于i1的区间,预设区间b指负载电流大于i2而不大于i1的区间,预设区间c指负载电流不大于i2的区间,i1大于i2。
194.此时,预设区间a表示负载为重载的情况,预设区间b表示负载为中载的情况,而预设区间c表示负载为轻载的情况。
195.在确定负载量所属的预设区间之后,可以根据预设对应关系,确定该预设区间对应的第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值。可以理解的是,该第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值用于描述pfc电路的输出端的期望电压,例如,该第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值对应于预设pfc输出电压的补偿值,或者对应于期望电压本身。
196.该预设对应关系可以通过表格等形式存储于第二控制器中。
197.该预设对应关系可以有多种方式。示例性地,预设对应关系可以是包含每个预设区间与第一脉冲参数的预设取值之间的直接对应关系;或者,也可以是包含预设区间与pfc电路的输出电压之间的对应关系,以及该输出电压与第一脉冲参数的预设取值之间的对应关系。每一预设区间可以对应有第一脉冲参数的一个预设取值,也可以基于线型关系等函数关系,建立该预设区间与第一脉冲参数的预设取值之间的对应关系。
198.在一种示例中,预设区间对应的预设取值可以表征补偿值,此时,相应负载情况下所期望的pfc电路的输出电压可以为该预设pfc输出电压与该补偿值之和。也即是说,在此示例中,第一脉冲信号的第一脉冲参数可以指示对pfc电路的输出电压的补偿值,以通过该第一脉冲参数间接地描述pfc电路的输出端的期望电压。
199.或者,预设区间对应的预设取值可以直接指示相应的负载情况下所期望的pfc电路的输出电压。也即是说,在此示例中,第一脉冲信号的第一脉冲参数可以直接与pfc电路的输出端的期望电压对应,以描述关于pfc电路的输出端的期望电压。
200.通过设置预设对应关系,可以分别针对不同的负载情况,分段式地确定pfc电路的输出端的期望电压,并基于该期望电压对pfc电路进行控制,以在负载突变(例如从轻载到重载或者有重载到轻载的转换)、系统重载、系统轻载甚至系统空载等不同情况下,根据电路情况适应性地调整对应的期望电压,从而保证电源变压器的输出电压的稳定性,减小纹波。
201.在一些实施例中,预设对应关系包括每个预设区间与pfc电路的输出电压之间的第一对应关系,以及pfc电路的输出电压与第一脉冲参数之间的第二对应关系;
202.根据目标预设区间,以及预设对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,包括:
203.根据目标预设区间,以及第一对应关系,确定pfc电路的输出端的期望电压;
204.根据期望电压,以及第二对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值。
205.本技术实施例中,第二控制器在确定目标预设区间之后,可以依次基于第一对应关系和第二对应关系进行数据转换,从而获得第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值。
206.下面举例进行说明。
207.示例性地,多个预设区间包括预设区间a、预设区间b和预设区间c。其中,预设区间a表示负载为重载的情况,预设区间b表示负载为中载的情况,而预设区间c表示负载为轻载的情况。
208.在第一对应关系中,预设区间a对应的pfc电路的输出电压为500v,预设区间b对应的pfc电路的输出电压为502v,预设区间c对应的pfc电路的输出电压为504v。
209.若目标预设区间为预设区间a,则可以基于第一对应关系,确定pfc电路的输出端的期望电压为500v。
210.第一脉冲参数可以为第一脉冲信号的频率。
211.可以预先确定第一脉冲信号的频率与期望电压vpfc*的取值之间的第二对应关系为线型关系。
212.例如,在一种示例中,第二对应关系中,第一脉冲信号的频率f*(hz)=1
×
vpfc*(v)。此时,若期望电压为500v,则根据第二对应关系,可以确定第一脉冲信号的频率为
500hz。
213.这样,第一控制器在接收到500hz的第一脉冲信号时,可以确定期望电压为500v。
214.第一控制器在接收到第一脉冲信号,以确定期望电压之后,可以基于该期望电压对pfc电路进行控制。第一控制器可以基于pwm或者pfm对pfc电路中的开关器件进行控制,以调整pfc电路的输出电压。例如,第一控制器可以根据输入电压vin、pfc电路的输出电压vpfc以及该期望电压,基于pfc电路相关的第一控制环路对pfc电路中的开关器件进行控制。
215.第一控制器对pfc电路的开关器件等进行控制以调整pfc电路的输出电压的具体方式可以参考目前以及后续发展的pfc电路的控制方式,在此不再具体介绍。
216.可见,本技术实施例的控制场景中,用于控制负载调整电路的第二控制器在获得输出信息之后,可以生成第一脉冲信号,以通过第一脉冲信号来描述该输出信息对应的pfc电路的输出电压的期望电压。然后,可以根据脉冲传递单元,方便快速地向第一控制器传递该第一脉冲信号,以使得第一控制器根据该第一脉冲信号的第一脉冲参数获知相应的期望电压,从而及时根据第二控制器反馈的期望电压对pfc电路进行控制,以使得pfc电路的输出电压可以基于负载的情况而及时调整,进而传递至负载调整电路的输出端,使得负载调整电路的输出电压也可以基于负载的情况而及时调整,从而及时抑制负载带来的扰动所导致的纹波变化,从而减小对输出电容等器件的需求,进而减小器件的占用体积。
217.2、在一种示例中,第一控制器基于第一脉冲信号,对dcdc电路中的原边电路进行控制。
218.具体地,在一种实施例中,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;
219.pfc电路的输入端与电源耦合,pfc电路的输出端与原边电路的输入端耦合,原边电路的输出端与副边电路的输入端耦合;
220.第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述原边电路的控制参数的期望值;
221.上述步骤204,包括:
222.第一控制器根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整。
223.本技术实施例中,dcdc电路中可以使用变压器通过感应耦合,将能量从变压器的一级绕组传递至二级绕组,变压器的输入电压与输出电压之间的比值可以基于变压器的一级绕组和二级绕组之间的匝数比。
224.通过变压器,可以使得负载端和电源输入端(即电源变换电路的输入端)电隔离,从而提高安全性。此时,该dcdc电路可以是隔离式的dcdc电路。
225.此时,dcdc电路的原边电路可以包括该变压器的一级绕组,而dcdc电路的副边电路可以包括该变压器的二级绕组。
226.目前的传统技术中,通常是通过第二控制器来对实现对dcdc电路相关的控制环路的控制,也即是说,需要通过第二控制器实现对原边电路进行控制,以使得dcdc电路的环路控制较为准确。
227.然而,通常来说第二控制器与dcdc电路的输出端共地,副边电路与dcdc电路的输出端共地,但原边电路与dcdc的输出端不共地,可见,第二控制器与该原边电路不共地。
228.基于此,目前的传统技术中,第二控制器通常需要通过隔离式的驱动电路来控制该原边电路,该驱动电路通常较为复杂,占用的面积较多。此外,目前的传统技术中,由于第一控制器和第二控制器之间的通信方式具有较大的延迟,因此,dcdc电路中的原边电路对负载变化的响应速度与pfc电路对负载变化的响应并不同步,且时差较大,导致原边电路的控制方式与pfc电路等部分的控制方式并不匹配,使得电源变换电路的输出电压波动较大。
229.对于上述问题,本技术实施例中,可以通过第二控制器经由脉冲传递单元,向第二控制器传递第一脉冲信号,以使得第一控制器基于第一脉冲信号的第一脉冲参数控制dcdc电路中的原边电路,以使得该原边电路的输出基于电路的变化情况而及时变化,从而更符合实际的需求。
230.在一些实施例中,该控制方法还包括:
231.第一控制器获取pfc电路的第一输出电压;
232.第一控制器向第二控制器传递第二脉冲信号,第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述第一输出电压;
233.第二控制器根据负载调整电路的输出信息和第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成第一脉冲信号。
234.其中,pfc电路的输出端可以通过pfc电路对应的输出电压检测电路与第一控制器连接,以使得第一控制器通过该输出电压检测电路获得pfc电路的输出端的第一输出电压。
235.该输出电压检测电路对pfc电路的输出电压的检测时机可以根据实际应用场景来确定,本技术实施例对此不做限制。
236.示例性地,该输出电压检测电路可以对pfc电路进行实时采样,以根据相应的采样结果获得pfc电路的实时的输出电压,并将每次检测到的该输出电压作为一个第一输出电压并对应地执行一次本技术实施例的操作。或者,也可以以指定的周期对pfc电路的输出电压进行检测以作为一个第一输出电压并对应地执行一次本技术实施例的操作。或者,还可以是在接收到第一控制器的指示信号之后,再触发检测pfc电路的输出电压的操作以获得一个第一输出电压,并对应地执行一次本技术实施例的操作。
237.第一控制器在获取到第一输出电压之后,可以生成第二脉冲信号,并经由脉冲传递单元,向第二控制器传递第二脉冲信号,以使得第二控制器基于第二脉冲信号的第二脉冲参数的具体取值等信息知晓第一输出电压的具体内容。这样,第二控制器可以根据负载调整电路的输出信息和第一输出电压,确定对原边电路的控制参数的期望值,进而生成第一脉冲信号。
238.其中,该第二脉冲信号与上述第一脉冲信号类似,第二脉冲参数也与上述第一脉冲信号类似,第二脉冲信号以及第二脉冲参数的可能的实现方式可以参考上述第一脉冲信号和第一脉冲参数的相关描述,本技术实施例对此不再赘述。
239.此外,该第一输出电压可以为原边电路的输入电压,负载调整电路的输出信息可以为dcdc电路的输出信息,第二控制器根据该第一输出电压和dcdc电路的输出信息确定对dcdc电路的变压器的原边电路的控制数据的具体方式在此不做限定。
240.如图5所示,为电源变换电路的一种示例性示意图。
241.其中,pfc电路的输入电压为vin,输出电压为vpfc,对于不同时刻检测到的vpfc,该vpfc可能作为上述的第一输出电压,也可能作为上述的第二输出电压。第一控制器可以
通过输入检测电路检测vin,而通过pfc输出电压检测电路检测vpfc。并且,第一控制器和第二控制器之间可以基于脉冲传递单元进行脉冲信号的传递,例如,第一控制器可以通过脉冲传递单元向第二控制器传递第二脉冲信号,而第二控制器可以通过脉冲传递单元向第一控制器传递第一脉冲信号。
242.此外,第一控制器可以根据第一脉冲信号确定pfc电路的输出端的期望电压,并根据该期望电压通过pfc驱动电路对pfc电路进行控制,其中,可以根据该期望电压以及vin确定对pfc电路的相关开关器件的频率或者工作时间等控制参数,并通过pfc电路驱动电路控制相关开关器件,其中,根据该期望电压以及vin确定对pfc电路的相关开关器件的频率或者工作时间等控制参数的具体方法可参考目前的以及后续发展的相关技术,本技术实施例对此不做限定;或者,根据第一脉冲信号确定dcdc电路的原边电路的相关控制参数的期望值,并通过原边驱动电路对dcdc电路中的原边电路的相关控制参数进行控制。
243.第二控制器的输出电压可以称为vout。第二控制器可以通过dcdc电路的输出端检测电路,检测dcdc电路的输出电压和/或输出电流等输出信息,此外,第二控制器可以通过副边驱动电路对dcdc电路中的副边电路进行控制。其中,第二控制器可以通过副边驱动电路对dcdc电路中的副边电路进行控制的具体方法可参考目前的以及后续发展的相关技术,本技术实施例对此不做限定。
244.示例性地,如图6所示,为确定对dcdc电路的原边电路的控制参数的期望值的一种示例性流程示意图。
245.其中,在实际应用中,通常期望dcdc电路的输出端电压为预设的期望负载电压,以期望为负载提供稳定的负载电压,即图6中的voutref。然而,在实际应用中,dcdc电路的输出端电压vout很可能会变化。此时,第二控制器可以通过dcdc电路的输出电压采样电路检测vout,并将vout和voutref输入pid控制器,获得pid控制器的输出,然后根据pid控制器的输出和第一输出电压以及dcdc电路的电流控制环路,获得dcdc电路的原边开关的控制参数的期望值,并根据该期望值生成第一脉冲信号以传递至第一控制器中。其中,第一输出电压可以作为修正系数,对pid控制器的输出进行处理,以基于pfc电路的当前状态对pid控制器的输出进行修正。
246.本技术实施例中,dcdc电路的电流控制环路以及pid控制器的具体信息处理流程可以参照当前或后续发展的相关技术。
247.本技术实施例中,第一控制器和第二控制器之间可以通过脉冲传递单元进行高效地信息传输,从而基于信息传输,实现了第一控制器和第二控制器对相应的电路部分的高效主动控制,减小了输出端的电压波动情况,从而减小纹波,对输出端电容等器件的容量需求减小,从而可以在保证电路性能的同时,有效降低电路的体积,利于实现电路的小型化。
248.在一些实施例中,上述步骤:第一控制器根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整,包括:
249.第一控制器在接收到第一脉冲信号之后,获取pfc电路的第二输出电压;
250.第一控制器根据第二输出电压和第一输出电压的差异,获得目标系数;
251.第一控制器基于目标系数,对第一脉冲信号所指示的期望值进行修正,以获得控制参数的目标值;
252.第一控制器根据目标值,对原边电路进行控制。
253.具体地,本技术实施例中,第一控制器可以根据目标系数对原边电路进行控制。
254.其中,该目标系数基于第一输出电压和第二输出电压之间的差异而得到,从而可以描述第一脉冲参数所指示的控制参数的期望值的偏差情况,这样,根据该第一脉冲参数和目标系数,可以对该期望值进行修正,获得目标值,以使得第一控制器根据该目标值对原边电路进行较为准确地控制。
255.可以理解的是,若将第一控制器接收到第一脉冲信号时的时刻作为当前时刻,则当第一控制器接收到第一脉冲信号时,由于该第一脉冲信号的第一脉冲参数所指示的期望值是基于当前时刻之前所检测到的第一输出电压而计算得到的,但当前时刻,pfc电路的输出电压可能已发生变化,因此,本技术实施例中,可以在当前时刻再次获取pfc电路的第二输出电压,并基于第一输出电压与当前时刻的第二输出电压之间的差异,对该期望值进行修正,以获得更符合当前pfc电路的状态的控制数据,从而对原边电路进行更为准确地控制,能够及时稳定电路电压,改善电路性能。
256.该目标系数的具体计算方式在此不做限定。
257.在一种示例中,可以是将该第一输出电压与第二输出电压之间的差值或者比值作为目标系数,也可以通过其他运算计算出目标系数。
258.例如,若第一输出电压为500v,而第二输出电压为502v,则可以将502/500=1.004为目标系数。
259.在获得该目标系数之后,可以基于根据目标系数,对dcdc电路中的原边电路进行控制。
260.示例性地,根据该目标系数,可以基于pwm或者pfm对原边电路对应的开关器件进行控制,以调整原边电路的输出电压。
261.其中,对原边电路的开关器件等进行控制以调整原边电路的输出电压的具体方式可以参考目前以及后续发展的对原边电路的开关器件的控制方式,在此不再具体介绍。
262.在一种实施例中,电源变换电路还包括原边驱动电路,原边驱动电路用于驱动原边电路;
263.原边驱动电路与第一控制器耦合,并且原边驱动电路的电源与第一控制器的电源共地;
264.上述步骤404,包括:
265.根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边驱动电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整。
266.本技术实施例中,第一控制器可以通过对原边电路对应的原边驱动电路进行控制,以使得原边驱动电路驱动原边电路。
267.原边驱动电路驱动原边电路可以指驱动电路驱动原边电路中的开关器件以指定的频率和/或占空比进行断开和闭合的操作。
268.由于第一控制器可以与pfc电路共地,而pfc电路可以与该原边电路共地,可见,通过原边驱动电路驱动该原边电路时,第一控制器可以与该原边驱动电路共地。
269.目前的传统技术中,第二控制器通常需要通过隔离式的驱动电路来控制该原边电路,该驱动电路通常较为复杂,占用的体积较多。此外,目前的传统技术中,由于第一控制器和第二控制器之间的通信方式具有较大的延迟,因此,dcdc电路的原边电路对负载变化的
响应速度与pfc电路对负载变化的响应并不同步,且时差较大,导致原边电路的控制方式与pfc电路等部分的控制方式并不匹配,使得电源变换电路的输出电压波动较大。
270.而本技术实施例中,第一控制器基于第一脉冲信号的第一脉冲参数,通过原边驱动电路控制dcdc电路的变压器中的原边电路,此时第一控制器与原边驱动电路的电源共地,因此第一控制器与该原边电路之间无需复杂的、占用体积较大的隔离式的驱动电路,从而减小了电路中器件的体积。此外,通过本技术实施例,可以使得原边电路的输出基于电路的变化情况而及时变化,从而更符合实际的需求。
271.如图7所示,为第一控制器和源调整电路相关的一示例性示意图。
272.其中,第一控制器与原边驱动电路以及脉冲传递单元的原边的电源共地,但与脉冲传递单元的副边不共地。
273.第一控制器可以基于输入电压vin,pfc输出电压检测电路检测到的pfc输出电压,预设pfc输出电压vpfcref以及脉冲传递单元传递的用于描述pfc电路的输出端的期望电压的第一脉冲信号,实现第一控制环路的控制,从而实现对pfc电路的控制。
274.或者,第一控制器可以基于pfc输出电压检测电路检测到的pfc输出电压,以及脉冲传递单元传递的用于描述dcdc电路的原边电路的控制参数的期望值的第一脉冲信号,通过原边驱动电路对dcdc电路的原边电路进行控制,其中原边驱动电路的电源与第一控制器的电源共地。
275.相比于目前的通过第二控制器来对原边电路进行控制的传统技术,本技术实施例中,是通过第一控制器,基于目标系数和第一脉冲参数而对原边电路进行适应性地主动控制,使得原边电路的输出电压可以及时适应pfc电路的输出电压的变化情况,从而大大提高了电路的响应速度,及时稳定电路电压,改善电路性能。
276.需要说明的是,本技术实施例中,电源变换电路可以实现上述任意一种控制场景,也可以既能实现第一种控制场景,又能实现第二种控制场景。
277.具体来说,在一些实施例中,源调整电路中包括多种目标参数,不同的目标参数对应的第一脉冲信号所在的频段不同,其中,多种目标参数包括pfc电路的输出端的期望电压和原边电路的控制参数的期望值。
278.举例来说,当电源变换电路既能实现第一种控制场景,又能实现第二种控制场景时,第二控制器可以基于不同的控制场景向第一控制器传递不同的第一脉冲信号,此时,不同的控制场景中的第一脉冲信号的频段等参数可以不同,以使得第一控制器可以基于频段等参数,确定第一脉冲信号中的第一脉冲参数是描述pfc电路的输出端的期望电压,还是描述dcdc电路的原边电路的控制参数的期望值,从而对应地进行控制。
279.此外,第一种控制场景和第二种控制场景之间的时序关系在此也不做限定。在一种示例中,可以是在第一控制器对pfc电路进行控制的过程中,获取pfc电路的第一输出电压以实现第二种控制场景。而在另一种示例中,二者可以基于不同的控制周期而分别进行控制。
280.以上,本技术实施例从多个方面介绍了控制方法,下面结合附图,介绍本技术的应用于第二控制器的控制装置,以及应用于第一控制器的控制装置。
281.如图8所示,本技术实施例提供一种控制装置80,该装置80可以应用于上述实施例的电源变换电路中的第二控制器,电源变换电路还包括源调整电路、负载调整电路、用于控
制源调整电路工作的第一控制器,第二控制器用于控制负载调整电路工作;源调整电路的输入端与电源耦合,源调整电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;负载调整电路的输出端与电源变换电路的输出端耦合。
282.该装置80的一实施例包括:
283.生成模块801,用于获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述源调整电路中的目标参数的期望值;
284.发送模块802,用于发送第一脉冲信号至第一控制器,以使得第一控制器根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,其中,源调整电路基于期望值进行调整。
285.可选地,源调整电路包括pfc电路,第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述pfc电路的输出端的期望电压。
286.可选地,输出信息包括负载调整电路的负载量;
287.生成模块801用于:
288.根据负载量,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值;
289.根据第一脉冲参数的取值,生成第一脉冲信号。
290.可选地,生成模块801用于:
291.确定负载量在多个预设区间中所对应的目标预设区间;
292.根据目标预设区间,以及预设对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,预设对应关系包括每个预设区间与第一脉冲参数之间的对应关系。
293.可选地,预设对应关系包括每个预设区间与pfc电路的输出电压之间的第一对应关系,以及pfc电路的输出电压与第一脉冲参数之间的第二对应关系;
294.生成模块801用于:
295.根据目标预设区间,以及第一对应关系,确定pfc电路的输出端的期望电压;
296.根据期望电压,以及第二对应关系,确定第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值。
297.可选地,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;
298.第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述原边电路的控制参数的期望值。
299.可选地,控制装置80还包括:
300.接收模块803,用于通过脉冲传递单元接收第一控制器传递的第二脉冲信号,第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述pfc电路的第一输出电压;
301.生成模块801用于:
302.根据输出信息和第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成第一脉冲信号。
303.如图9所示,本技术实施例提供一种控制装置90,该装置90可以应用于上述实施例中的电源变换电路中的第一控制器,电源变换电路还包括源调整电路、负载调整电路、用于控制负载调整电路工作的第二控制器,第一控制器用于控制源调整电路工作;源调整电路的输入端与电源耦合,源调整电路的输出端与负载调整电路的输入端耦合;负载调整电路的输出端与电源变换电路的输出端耦合。
304.该装置90的一实施例包括:
305.接收模块901,用于接收第二控制器传递的第一脉冲信号,第一脉冲信号基于负载
调整电路的输出信息而生成,第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述源调整电路中的目标参数的期望值;
306.控制模块902,用于根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对源调整电路进行控制,以使得源调整电路基于期望值进行调整。
307.可选地,控制模块902用于:
308.根据目标对应关系,计算第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值对应的期望值,目标对应关系包括第一脉冲参数与目标参数之间的对应关系;
309.根据期望值,对源调整电路进行控制。
310.可选地,源调整电路包括功率因数校正pfc电路,第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述pfc电路的输出端的期望电压;
311.控制模块902用于:
312.根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对pfc电路进行控制,以指示pfc电路的输出电压调整至期望电压。
313.可选地,负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,源调整电路包括pfc电路和dcdc电路中的原边电路;
314.控制模块902用于:
315.根据第一脉冲信号的第一脉冲参数,对原边电路进行控制,以指示原边电路的控制参数基于期望值进行调整。
316.可选地,控制装置90还包括:
317.获取模块903,用于获取pfc电路的第一输出电压;
318.传递模块904,用于向第二控制器传递第二脉冲信号,第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述第一输出电压,以使得第二控制器根据输出信息和第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成第一脉冲信号。
319.可选地,控制模块902用于:
320.在接收到第一脉冲信号之后,获取pfc电路的第二输出电压;
321.根据第二输出电压和第一输出电压的差异,获得目标系数;
322.基于目标系数,对第一脉冲信号所指示的期望值进行修正,以获得控制参数的目标值;
323.根据目标值,对原边电路进行控制。
324.图10所示,是本技术实施例提供的控制器100的一种可能的逻辑结构示意图。该控制器100用于实现上述任一实施例中所涉及的第一控制器的功能。该控制器100包括:存储器1001、处理器1002、通信接口1003以及总线1004。其中,存储器1001、处理器1002、通信接口1003通过总线1004实现彼此之间的通信连接。
325.存储器1001可以是只读存储器(read only memory,rom)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory,ram)。存储器1001可以存储程序,当存储器1001中存储的程序被处理器1002执行时,处理器1002和通信接口1003用于执行上述的控制方法实施例的步骤201、401以及402等。
326.处理器1002可以采用中央处理器(central processing unit,cpu)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、图形处理器
(graphics processing unit,gpu)、数字信号处理器(digital signal processing,dsp)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合,用于执行相关程序,以实现上述实施例中应用于第一控制器的控制装置中的生成模块、发送模块以及接收模块等所需执行的功能,或者执行本技术方法实施例的控制方法实施例的步骤201、401以及402等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1001,处理器1002读取存储器1001中的信息,结合其硬件执行上述的控制方法实施例的步骤201、401以及402等。
327.通信接口1003使用例如但不限于收发器一类的收发装置,来实现控制器100与其他设备或通信网络之间的通信。
328.总线1004可实现在控制器100各个部件(例如,存储器1001、处理器1002以及通信接口1003)之间传送信息的通路。总线1004可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图10中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
329.在本技术的另一实施例中,还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当设备的处理器执行该计算机执行指令时,设备执行上述图10中的处理器所执行的步骤。
330.在本技术的另一实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机执行指令,该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中;当设备的处理器执行该计算机执行指令时,设备执行上述图10中的处理器所执行的步骤。
331.在本技术的另一实施例中,还提供一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,该处理器用于实现上述图10的处理器所执行的步骤。在一种可能的设计中,芯片系统还可以包括存储器,存储器,用于保存数据写入的装置必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
332.图11所示,是本技术实施例提供的控制器110的一种可能的逻辑结构示意图。该控制器110用于实现上述任一实施例中所涉及的第二控制器的功能。该控制器110包括:存储器1101、处理器1102、通信接口1103以及总线1104。其中,存储器1101、处理器1102、通信接口1103通过总线1104实现彼此之间的通信连接。
333.存储器1101可以是只读存储器(read-only memory,rom)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory,ram)。存储器1101可以存储程序,当存储器1101中存储的程序被处理器1102执行时,处理器1102和通信接口1103用于执行上述的控制方法实施例的步骤202、403以及404等。
334.处理器1102可以采用中央处理器(central processing unit,cpu)、微处理器、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,asic)、图形处理器(graphics processing unit,gpu)、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分
立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合,用于执行相关程序,以实现上述实施例应用于第二控制器的控制装置中的获取模块、传递模块、接收模块以及控制模块等所需执行的功能,或者执行本技术方法实施例的控制方法实施例的步骤202、403以及404等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1101,处理器1102读取存储器1101中的信息,结合其硬件执行上述的控制方法实施例的步骤202、403以及404等。
335.通信接口1103使用例如但不限于收发器一类的收发装置,来实现控制器110与其他设备或通信网络之间的通信。
336.总线1104可实现在控制器110各个部件(例如,存储器1101、处理器1102以及通信接口1103)之间传送信息的通路。总线1104可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
337.在本技术的另一实施例中,还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当设备的处理器执行该计算机执行指令时,设备执行上述图11中的处理器所执行的步骤。
338.在本技术的另一实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机执行指令,该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中;当设备的处理器执行该计算机执行指令时,设备执行上述图11中的处理器所执行的步骤。
339.在本技术的另一实施例中,还提供一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,该处理器用于实现上述图11的处理器所执行的步骤。在一种可能的设计中,芯片系统还可以包括存储器,存储器,用于保存数据写入的装置必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
340.在本技术的另一实施例中,还提供一种电子设备,如图12所示,该电子设备可以包括上述任一实施例中所描述的电源变换电路。该电子设备的类型在此不做限制。示例性地,该电子设备可以为服务器或者终端设备。示例性地,该电子设备可以为手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、网络设备、虚拟现实(virtual reality,vr)终端、增强现实(augmented reality,ar)终端等中的一种或多种。电子设备中的电源变换电路可以与位于电子设备内部和/或电子设备外部的负载耦合。
341.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术实施例的范围。
342.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
343.在本技术实施例所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方
法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
344.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
345.另外,在本技术实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
346.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术实施例各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
347.以上,仅为本技术实施例的具体实施方式,但本技术实施例的保护范围并不局限于此。
技术特征:1.一种电源变换电路,其特征在于,所述电源变换电路包括源调整电路、负载调整电路、用于控制所述源调整电路工作的第一控制器、用于控制所述负载调整电路工作的第二控制器以及脉冲传递单元;所述源调整电路的输入端与电源耦合,所述源调整电路的输出端与所述负载调整电路的输入端耦合;所述负载调整电路的输出端与所述电源变换电路的输出端耦合;所述第一控制器通过所述脉冲传递单元与所述第二控制器耦合;其中:所述第二控制器,用于获取所述负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号;所述第一控制器,用于通过所述脉冲传递单元接收所述第一脉冲信号,并根据所述第一脉冲信号对所述源调整电路进行控制,以使得所述源调整电路进行调整。2.根据权利要求1所述的电源变换电路,其特征在于,所述第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述所述源调整电路中的目标参数的期望值;所述第一控制器用于根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述源调整电路进行控制,以使得所述源调整电路基于所述期望值进行调整。3.根据权利要求2所述的电源变换电路,其特征在于,所述源调整电路包括pfc电路;所述pfc电路的输入端与所述电源耦合,所述pfc电路的输出端与所述负载调整电路的输入端耦合;所述第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述所述pfc电路的输出端的期望电压;所述第一控制器用于根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述pfc电路进行控制,以指示所述pfc电路的输出电压调整至期望电压。4.根据权利要求3所述的电源变换电路,其特征在于,所述源调整电路还包括pfc驱动电路,所述pfc驱动电路用于驱动所述pfc电路;所述pfc驱动电路与所述第一控制器耦合,所述第一控制器用于根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述pfc驱动电路进行控制,以指示所述pfc电路的输出电压调整至期望电压。5.根据权利要求2所述的电源变换电路,其特征在于,所述负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,所述源调整电路包括pfc电路和所述dcdc电路中的原边电路;所述pfc电路的输入端与所述电源耦合,所述pfc电路的输出端与所述原边电路的输入端耦合,所述原边电路的输出端与所述副边电路的输入端耦合;所述第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述所述原边电路的控制参数的期望值;所述第一控制器用于:根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述原边电路进行控制,以指示所述原边电路的控制参数基于所述期望值进行调整。6.根据权利要求5所述的电源变换电路,其特征在于,所述电源变换电路还包括原边驱动电路,所述原边驱动电路用于驱动所述原边电路;所述原边驱动电路与所述第一控制器耦合,并且所述原边驱动电路的电源与所述第一控制器的电源共地;所述第一控制器用于根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述原边驱动电路进行控制,以指示所述原边电路的控制参数基于所述期望值进行调整。7.根据权利要求2-6任一项所述的电源变换电路,其特征在于,所述第一脉冲参数包括
所述第一脉冲信号的频率和/或所述第一脉冲信号在每个周期的工作时间。8.根据权利要求2-7任一项所述的电源变换电路,其特征在于,所述负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,所述源调整电路包括pfc电路和所述dcdc电路中的原边电路;所述pfc电路的输入端与所述电源耦合,所述pfc电路的输出端与所述原边电路的输入端耦合,所述原边电路的输出端与所述副边电路的输入端耦合;所述源调整电路中包括多种目标参数,不同的目标参数对应的第一脉冲信号所在的频段不同,其中,所述多种目标参数包括所述pfc电路的输出端的期望电压和所述原边电路的控制参数的期望值。9.根据权利要求1-8任一项所述的电源变换电路,其特征在于,所述负载调整电路为隔离式电路,所述脉冲传递单元通过电隔离的器件传递所述第一脉冲信号。10.一种控制方法,其特征在于,所述控制方法应用于电源变换电路中的第二控制器,所述电源变换电路还包括源调整电路、负载调整电路、用于控制所述源调整电路工作的第一控制器,所述第二控制器用于控制所述负载调整电路工作;所述源调整电路的输入端与电源耦合,所述源调整电路的输出端与所述负载调整电路的输入端耦合;所述负载调整电路的输出端与所述电源变换电路的输出端耦合;所述控制方法包括:获取所述负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,所述第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述所述源调整电路中的目标参数的期望值;发送所述第一脉冲信号至所述第一控制器,以使得所述第一控制器根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述源调整电路进行控制,其中,所述源调整电路基于所述期望值进行调整。11.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述源调整电路包括pfc电路,所述第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述所述pfc电路的输出端的期望电压。12.根据权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述输出信息包括所述负载调整电路的负载量;所述获取所述负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,包括:根据所述负载量,确定所述第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值;根据所述第一脉冲参数的取值,生成所述第一脉冲信号。13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述负载量,确定所述第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,包括:确定所述负载量在多个预设区间中所对应的目标预设区间;根据所述目标预设区间,以及预设对应关系,确定所述第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,所述预设对应关系包括每个所述预设区间与所述第一脉冲参数之间的对应关系。14.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述预设对应关系包括每个所述预设区间与所述pfc电路的输出电压之间的第一对应关系,以及所述pfc电路的输出电压与所述第一脉冲参数之间的第二对应关系;所述根据所述目标预设区间,以及预设对应关系,确定所述第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值,包括:根据所述目标预设区间,以及所述第一对应关系,确定所述pfc电路的输出端的期望电
压;根据所述期望电压,以及所述第二对应关系,确定所述第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值。15.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,所述源调整电路包括pfc电路和所述dcdc电路中的原边电路;所述第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述所述原边电路的控制参数的期望值。16.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,还包括:通过所述脉冲传递单元接收所述第一控制器传递的第二脉冲信号,所述第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述pfc电路的第一输出电压;所述获取所述负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号,包括:根据所述输出信息和所述第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成所述第一脉冲信号。17.一种控制方法,其特征在于,所述控制方法应用于电源变换电路中的第一控制器,所述电源变换电路还包括源调整电路、负载调整电路、用于控制所述负载调整电路工作的第二控制器,所述第一控制器用于控制所述源调整电路工作;所述源调整电路的输入端与电源耦合,所述源调整电路的输出端与所述负载调整电路的输入端耦合;所述负载调整电路的输出端与所述电源变换电路的输出端耦合;所述控制方法包括:接收所述第二控制器传递的第一脉冲信号,所述第一脉冲信号基于所述负载调整电路的输出信息而生成,所述第一脉冲信号的第一脉冲参数用于描述所述源调整电路中的目标参数的期望值;根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述源调整电路进行控制,以使得所述源调整电路基于所述期望值进行调整。18.根据权利要求17所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述源调整电路进行控制,包括:根据目标对应关系,计算所述第一脉冲信号的第一脉冲参数的取值对应的期望值,所述目标对应关系包括所述第一脉冲参数与所述目标参数之间的对应关系;根据所述期望值,对所述源调整电路进行控制。19.根据权利要求17或18所述的控制方法,其特征在于,所述源调整电路包括功率因数校正pfc电路,所述第一脉冲信号对应的第一脉冲参数用于描述所述pfc电路的输出端的期望电压;所述根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述源调整电路进行控制,以使得所述源调整电路基于所述期望值进行调整,包括:根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述pfc电路进行控制,以指示所述pfc电路的输出电压调整至所述期望电压。20.根据权利要求17或18所述的控制方法,其特征在于,所述负载调整电路包括dcdc电路中的副边电路,所述源调整电路包括pfc电路和所述dcdc电路中的原边电路;所述根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述源调整电路进行控制,以使得所述源调整电路基于所述期望值进行调整,包括:根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述原边电路进行控制,以指示所述原边
电路的控制参数基于所述期望值进行调整。21.根据权利要求20所述的控制方法,其特征在于,还包括:获取所述pfc电路的第一输出电压;向所述第二控制器传递第二脉冲信号,所述第二脉冲信号的第二脉冲参数用于描述所述第一输出电压,以使得所述第二控制器根据所述输出信息和所述第二脉冲信号的第二脉冲参数,生成所述第一脉冲信号。22.根据权利要求21所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一脉冲信号的第一脉冲参数,对所述原边电路进行控制,包括:在接收到所述第一脉冲信号之后,获取所述pfc电路的第二输出电压;根据所述第二输出电压和所述第一输出电压的差异,获得目标系数;基于所述目标系数,对所述第一脉冲信号所指示的期望值进行修正,以获得所述控制参数的目标值;根据所述目标值,对所述原边电路进行控制。23.一种控制器,其特征在于,所述控制器包括至少一个处理器、存储器及存储在所述存储器上并可被所述至少一个处理器执行的指令,所述至少一个处理器执行所述指令,以实现权利要求10-22任一项所述的方法的步骤。24.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求10-22任一项所述的方法。25.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求1-9任一项所述的电源变换电路。
技术总结本申请公开了一种电源变换电路,电源变换电路包括源调整电路、负载调整电路、第一控制器、第二控制器以及脉冲传递单元;第二控制器用于获取负载调整电路的输出信息,生成第一脉冲信号;第一控制器用于通过脉冲传递单元接收第一脉冲信号,并根据第一脉冲信号对源调整电路进行控制,以使得源调整电路进行调整。这样,可以通过脉冲传递单元实现第一脉冲信号在第二控制器和第一控制器之间的高速传递,使得第一控制器可以根据第一脉冲信号而控制源调整电路,以实现源调整电路对输出端变化的快速响应,从而及时抑制输出端的负载等情况带来的扰动所导致的电源变换电路中的纹波变化,以减小对输出电容等器件的需求,进而减小器件的占用体积。体积。体积。
技术研发人员:童建利 焦海清 马成龙 冯明奇
受保护的技术使用者:超聚变数字技术有限公司
技术研发日:2022.07.13
技术公布日:2022/11/1