技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及一種供電設(shè)備以及用于控制開(kāi)關(guān)式電源(SMPS)的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

最近，由于用戶(hù)需求，供電設(shè)備和SMPS的輸出功率規(guī)格以及峰值功率規(guī)格已提高。

例如，從SMPS接收電壓的音頻輸出負(fù)載可能需要具有五倍于典型負(fù)載的峰值功率量。在SMPS被設(shè)計(jì)為響應(yīng)于大峰值功率量的情況下，可增加SMPS的尺寸和價(jià)格。在SMPS被設(shè)計(jì)為與典型負(fù)載對(duì)應(yīng)的情況下，SMPS無(wú)法響應(yīng)典型負(fù)載的峰值功率量，從而可能因熱擊穿而引起缺陷。因此，將電壓提供給高輸出負(fù)載的SMPS的設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)大量問(wèn)題。

例如，典型負(fù)載可具有300瓦特(W)的峰值功率量，而音頻輸出負(fù)載可要求1500W的峰值功率量。為了解決這種問(wèn)題，可設(shè)計(jì)具有大約800W的峰值功率量的SMPS。然而，在從音頻輸出負(fù)載連續(xù)(例如，24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間)輸出1000W或更大功率量的情況下，包括在SMPS中的裝置可能損壞，并且可能因熱擊穿而出現(xiàn)缺陷。

以下專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了SMPS以及保護(hù)SMPS的方法，但未公開(kāi)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的供電設(shè)備以及用于控制SMPS的設(shè)備和方法。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專(zhuān)利文獻(xiàn)]

(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)公開(kāi)號(hào)為10-2006-0095644的韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例可提供一種供電設(shè)備以及用于控制開(kāi)關(guān)式電源(SMPS)的設(shè)備和方法。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思中的示例性實(shí)施例，一種供電設(shè)備可產(chǎn)生脈沖電壓并可將脈沖電壓轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓并輸出DC電壓。供電設(shè)備可感測(cè)輸出DC電壓的電平和輸出電流的電平，以計(jì)算輸出功率量，并可基于計(jì)算的輸出功率量和參考功率量來(lái)調(diào)節(jié)將被輸出的DC電壓的電平。在輸出功率量大于參考功率量的情況下，供電設(shè)備可減小DC電壓的絕對(duì)電平，在輸出功率量小于參考功率量的情況下，供電設(shè)備可增加DC電壓的絕對(duì)電平。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實(shí)施例，用于控制SMPS的設(shè)備可感測(cè)從SMPS輸出的DC電壓的電平和輸出電流的電平，以計(jì)算輸出功率量，并可通過(guò)基于計(jì)算的輸出功率量和參考功率量控制SMPS來(lái)改變將被輸出的DC電壓的電平。用于控制SMPS的設(shè)備可將DC電壓的電平改變之前的輸出功率量與DC電壓改變之后的輸出功率量進(jìn)行比較，以基于比較的結(jié)果來(lái)確定多個(gè)模式中的一個(gè)模式作為操作模式。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實(shí)施例，用于控制SMPS的方法可包括：感測(cè)從SMPS輸出的DC電壓的電平和輸出電流的電平；將計(jì)算的輸出功率量與多個(gè)參考功率量進(jìn)行比較；通過(guò)基于比較的結(jié)果控制SMPS來(lái)確定DC電壓的電平變化量；改變DC電壓的電平。

附圖說(shuō)明

從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將更清楚地理解本發(fā)明構(gòu)思的上述方面和其他方面，特征和其他優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的供電設(shè)備的示圖；

圖2是示出提供多個(gè)電源的供電設(shè)備的示圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制開(kāi)關(guān)式電源(SMPS)的設(shè)備的示圖；

圖4是示出基于供電設(shè)備和用于控制SMPS的設(shè)備的操作時(shí)間的直流(DC)電壓和輸出電流的曲線(xiàn)圖；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法的流程圖；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法的詳細(xì)流程圖；

圖7是示出使用控制SMPS的方法的詳細(xì)算法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。

然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以很多不同的形式示出，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的特定實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例，使得本公開(kāi)將是充分且完整的，并將本發(fā)明構(gòu)思的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

在附圖中，為了清楚，元素的形狀和尺寸可被夸大，相同的標(biāo)號(hào)將始終用于指定相同或相似的元素。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的供電設(shè)備。

參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的供電設(shè)備100可包括脈沖電壓產(chǎn)生單元101、直流(DC)電壓輸出單元102、感測(cè)單元110、計(jì)算單元120、控制單元130、計(jì)數(shù)單元140、存儲(chǔ)單元150、比較單元160、電壓比較單元170和電阻器單元180。

脈沖電壓產(chǎn)生單元101可產(chǎn)生脈沖電壓。例如，脈沖電壓產(chǎn)生單元101可包括提供預(yù)定電壓的電壓源、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和LLC諧振電路。從電壓源輸出的預(yù)定電壓可經(jīng)由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)操作和LLC諧振電路的諧振而被轉(zhuǎn)換成脈沖電壓。此外，電壓源可包括功率因素校正(PFC)電路，以校正電壓源的功率因素。

DC電壓輸出單元102可將脈沖電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓Vo。由脈沖電壓產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的脈沖電壓可包括DC電壓、開(kāi)關(guān)頻率的正弦波電壓和諧波電壓中的全部。例如，當(dāng)脈沖電壓通過(guò)具有低于開(kāi)關(guān)頻率水平的截止頻率水平的低通濾波器時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率的正弦波電壓和諧波電壓可被過(guò)濾。因此，DC電壓輸出單元102可輸出DC電壓。

感測(cè)單元110可感測(cè)從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓Vo的電平以及輸出電流Io的電平。例如，感測(cè)單元110可包括連接到DC電壓輸出單元102的輸出端的具有高電阻水平的電阻器，從而感測(cè)作為模擬值的DC電壓和輸出電流。此外，感測(cè)單元110可使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將作為模擬值而感測(cè)的DC電壓和輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。因此，供電設(shè)備100可通過(guò) 使用作為數(shù)字值的DC電壓和輸出電流來(lái)執(zhí)行計(jì)算、控制、計(jì)數(shù)、存儲(chǔ)和比較。

計(jì)算單元120可基于由感測(cè)單元110感測(cè)的DC電壓Vo的電平以及輸出電流Io的電平來(lái)計(jì)算輸出功率量。可通過(guò)將DC電壓的電平與輸出電流的電平相乘來(lái)計(jì)算輸出功率量。這里，輸出電流的電平可以不為常數(shù)。例如，輸出電流可以為正弦波電流或脈沖電流。因此，可以在預(yù)定時(shí)間段期間測(cè)量輸出電流的電平。這里，計(jì)算單元120可計(jì)算在預(yù)定時(shí)間段期間測(cè)量的輸出電流的絕對(duì)電平的平均值。因此，計(jì)算單元120可通過(guò)將DC電壓的電平與輸出電流的電平的平均值相乘，來(lái)計(jì)算輸出功率量。

控制單元130可基于由計(jì)算單元120計(jì)算的輸出功率量和參考功率量，來(lái)控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101。這里，參考功率量可以是可從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓的最大電平或DC電壓的平均電平。

詳細(xì)地，在輸出功率量大于參考功率量的情況下，控制單元130可控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101減小DC電壓的絕對(duì)電平，而在輸出功率量小于參考功率量的情況下，控制單元130可控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101增加DC電壓的絕對(duì)電平。即，控制單元130可通過(guò)參考參考功率量來(lái)確定計(jì)算的輸出功率量高低，并可減小或增加DC電壓的絕對(duì)電平。

例如，控制單元130可通過(guò)控制包括在脈沖電壓產(chǎn)生單元101中的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)時(shí)間，來(lái)減小或增加將被產(chǎn)生的脈沖電壓的占空比。脈沖電壓的占空比越高，從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓的電平越高。因此，控制單元130可通過(guò)控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101，來(lái)調(diào)節(jié)從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓的電平。

此外，控制單元130可將由計(jì)算單元120計(jì)算的輸出功率量與多個(gè)參考功率量進(jìn)行比較，以基于多個(gè)比較結(jié)果確定DC電壓的改變電平。例如，多個(gè)參考功率量可被設(shè)置為可從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓的最大功率量、DC電壓的最大功率量的90％、DC電壓的最大功率量的80％。這里，在計(jì)算的輸出功率量小于DC電壓的最大功率量的80％的情況下，控制單元130可將DC電壓的電平變化量設(shè)置為+2V。類(lèi)似地，在計(jì)算的輸出功率量大于DC電壓的最大功率的80％并小于DC電壓的最大功率的90％的情況下，控制單元130可將DC電壓的電平變化量設(shè)置為+1V。因此，控制單元130可通過(guò)精確地確定DC電壓的改變電平來(lái)控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101。

詳細(xì)地，控制單元130可將DC電壓Vo的電平變化量設(shè)置為預(yù)設(shè)電平，并可通過(guò)將第一參考功率量與多個(gè)預(yù)設(shè)比例相乘來(lái)設(shè)置多個(gè)參考功率量。即，DC電壓的電平變化量可被設(shè)置為預(yù)設(shè)電平(諸如+1V、+2V、-1V和-2V)。此外，多個(gè)參考功率量可被設(shè)置為例如可從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓的最大功率量的100％、90％、80％和70％。這里，預(yù)設(shè)電平的數(shù)量可以與多個(gè)不同電源的參考功率的數(shù)量成比例。

控制單元140可以對(duì)多個(gè)參考功率量與輸出功率量的多個(gè)比較結(jié)果中的輸出功率量大于參考功率量的結(jié)果的數(shù)量或輸出功率量小于參考功率量的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中，所述比較由控制單元130執(zhí)行。因此，控制單元130可基于計(jì)數(shù)單元140所計(jì)數(shù)的比較結(jié)果的數(shù)量來(lái)確定DC電壓的改變電平。例如，多個(gè)參考功率量可被設(shè)置為可從DC電壓輸出單元102輸出的DC電壓的最大功率量、最大功率量的90％、最大功率量的80％。這里，在計(jì)算的輸出功率量小于最大電平的80％的情況下，計(jì)算單元140的計(jì)數(shù)結(jié)果可以為0或2。類(lèi)似地，在計(jì)算的輸出功率量大于最大功率量的80％并小于最大功率量的90％的情況下，計(jì)數(shù)單元140的計(jì)數(shù)結(jié)果可以為1。類(lèi)似地，控制單元130可通過(guò)相對(duì)快速、容易地確定DC電壓的改變電平來(lái)控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101。

存儲(chǔ)單元150可存儲(chǔ)由控制單元130增加或減小電平之前的DC電源的的輸出功率量。

比較單元160可將由控制單元130增加或減小電平之后的DC電壓Vo的輸出功率量與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元150中的輸出功率量進(jìn)行比較。因此，控制單元130可基于比較單元160的比較結(jié)果來(lái)確定輸出功率被增加還是被減小，在輸出功率量減小的情況下，即使減小的輸出功率量大于參考功率量，控制單元130也不會(huì)減小DC電壓的絕對(duì)電平，而在輸出功率量增加的情況下，即使增加后的輸出功率量小于參考功率量，控制單元130也不會(huì)增加DC電壓的絕對(duì)電平。即，在輸出功率量增加并且增加后的輸出功率量大于參考功率量的情況下，控制單元130可控制SMPS減小DC電壓的絕對(duì)電平。此外，在輸出功率量減小并且減小后的輸出功率量小于參考功率量的情況下，控制單元130可控制SMPS增加DC電壓的絕對(duì)電平。

電壓比較單元170可將由感測(cè)單元110感測(cè)的DC電壓Vo的電平與最小電壓的電平進(jìn)行比較。在由感測(cè)單元110感測(cè)的DC電壓的絕對(duì)電平小于最 小電壓的絕對(duì)電平并且輸出功率量大于參考功率量的情況下，控制單元130可不減小DC電壓的絕對(duì)電平。當(dāng)基于電壓比較單元170的比較設(shè)置DC電壓的電平的改變范圍時(shí)，控制單元130可平穩(wěn)地調(diào)節(jié)DC電壓的電平。

電阻器單元180可連接到DC電壓輸出單元102，并可從DC電壓輸出單元102接收施加到其的DC電壓Vo，這里，電阻器單元180可包括可變電阻器或音頻輸出負(fù)載。電阻器單元180的電阻水平越小，從DC電壓輸出單元102輸出的輸出電流的電平越高。例如，在電阻器單元180為音頻輸出負(fù)載的情況下，電阻器單元180可具有相對(duì)低的電阻水平以及相對(duì)高的變化范圍。因此，從DC電壓輸出單元102輸出的輸出功率量可大大增加，在輸出功率量高的狀態(tài)持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間段時(shí)，包括在供電設(shè)備100中的元件可能因熱擊穿而被損壞。因此，控制單元130可通過(guò)基于輸出功率量調(diào)節(jié)將被輸出的DC電壓的電平，來(lái)防止由這樣的熱擊穿而引起的損壞。同時(shí)，控制單元130可控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101，使得DC電壓的最大電平和最小電平之間的差在大約10伏特(V)至20V的范圍內(nèi)。例如，在電阻器單元180為音頻輸出負(fù)載的情況下，音頻品質(zhì)可能會(huì)大幅改變。因此，控制單元130可將DC電壓的電平調(diào)節(jié)在大約10V至20V的范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)，音頻品質(zhì)不會(huì)大幅改變。

圖2示出提供多個(gè)電源的供電設(shè)備。

參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的供電設(shè)備100還可包括第一低通濾波器103和第二低通濾波器104。

脈沖電壓產(chǎn)生單元101可產(chǎn)生具有正電平的平均電壓的第一脈沖電壓以及具有負(fù)電平的平均電壓的第二脈沖電壓。例如，脈沖電壓產(chǎn)生單元101可輸出具有不同電壓的脈沖電壓。即，第一脈沖電壓的平均電壓的絕對(duì)電平和第二脈沖電壓的平均電壓的絕對(duì)電平可以相同。

第一低通濾波器103可對(duì)第一脈沖電壓進(jìn)行濾波，以輸出正DC電壓+Vo。第二低通濾波器104可對(duì)第二脈沖電壓進(jìn)行濾波，以輸出負(fù)DC電壓-Vo。即，供電設(shè)備100可輸出正DC電壓和負(fù)DC電壓兩者，從而提供多個(gè)電源。

感測(cè)單元110可感測(cè)第一低通濾波器103的DC電壓+Vo或第二低通濾波器104的DC電壓-Vo，以感測(cè)第一低通濾波器103的輸出電流的電平或第二低通濾波器104的輸出電流的電平。例如，在脈沖電壓產(chǎn)生單元101輸出作為差分電壓的脈沖電壓的情況下，感測(cè)單元110可感測(cè)將被輸出的多個(gè)DC電壓中的一個(gè)DC電壓。因此，控制單元130可基于感測(cè)的DC電壓來(lái)調(diào)節(jié) 多個(gè)DC電壓中的全部DC電壓(例如，將被輸出的正DC電壓+Vo和負(fù)DC電壓-Vo)。

控制單元130可基于由計(jì)算單元120計(jì)算的輸出功率量和參考功率量，來(lái)控制脈沖電壓產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的脈沖電壓的占空比。

詳細(xì)地，在感測(cè)單元110感測(cè)第一低通濾波器103的DC電壓+Vo和輸出電流Io且計(jì)算的輸出功率量大于參考功率量的情況下，控制單元130減小脈沖電壓產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的脈沖電壓的占空比，而在輸出功率量小于參考功率量的情況下，控制單元130可增加脈沖電壓的占空比。此外，在感測(cè)單元110感測(cè)第二低通濾波器104的DC電壓-Vo和輸出電流Io且輸出功率量大于參考功率量的情況下，控制單元130可增加脈沖電壓產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的脈沖電壓的占空比，在輸出功率量小于參考功率量的情況下，控制單元130可減小脈沖電壓的占空比。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的設(shè)備。

參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的設(shè)備200可控制SMPS 300，并可包括感測(cè)單元210、計(jì)算單元220、控制單元230、存儲(chǔ)單元250和比較單元260。

在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的包括在用于控制SMPS的設(shè)備200中的元件。為了簡(jiǎn)潔，與以上參照?qǐng)D1和圖2描述的供電設(shè)備100的構(gòu)造的描述相同或?qū)?yīng)的內(nèi)容將被省略。

感測(cè)單元210可感測(cè)SMPS 300的DC電壓Vo的電平和輸出電流Io的電平。

計(jì)算單元220可基于由感測(cè)單元210感測(cè)的DC電壓的Vo的電平和輸出電流Io的電平來(lái)計(jì)算輸出功率量。

控制單元230可基于由計(jì)算單元220計(jì)算的輸出功率量和參考功率量，來(lái)控制SMPS 300改變DC電壓Vo的電平。

此外，在DC電壓Vo的電平改變之后的輸出功率量大于DC電壓的電平改變之前的輸出功率量的情況下，控制單元230可在第一模式下進(jìn)行操作，在DC電壓的電平改變之后的輸出功率量小于與DC電壓的電平改變之前的DC電壓對(duì)應(yīng)的輸出功率量的情況下，控制單元230可在第二模式下進(jìn)行操作。這里，在第一模式下，控制單元230可減小或保持DC電壓的絕對(duì)電平，而不會(huì)增加DC電壓的絕對(duì)電平。這里，在第二模式下，控制單元230可增 加或保持DC電壓的絕對(duì)電平，而不會(huì)減小DC電壓的絕對(duì)電平。即，輸出功率量在被減小之后可被增加或保持輸出功率量，并且在被增加之后可被減小或保持。控制單元230可通過(guò)使用多個(gè)模式來(lái)防止輸出功率量的突變，并可平穩(wěn)地調(diào)節(jié)DC電壓的電平。

此外，控制單元230可將由計(jì)算單元220計(jì)算的輸出功率量與多個(gè)參考功率量進(jìn)行比較，并可基于多個(gè)比較結(jié)果來(lái)確定多個(gè)模式中的一個(gè)模式作為操作模式。例如，在電源的參考功率量的數(shù)量為二的情況下，所述多個(gè)模式的數(shù)量可以為五。即，控制單元230可將計(jì)算的輸出功率量與電源的兩個(gè)參考功率量進(jìn)行比較，并可將DC電壓Vo的電平變化量設(shè)置為-2V、-1V、0V、+1V或+2V。這里，控制單元230可基于DC電壓Vo的電平變化量來(lái)確定五個(gè)模式(第一模式至第五模式)中的一個(gè)模式作為操作模式。因此，控制單元230可相對(duì)精確地調(diào)節(jié)從SMPS 200輸出的DC電壓的電平。將參照?qǐng)D4詳細(xì)提供與多個(gè)模式相關(guān)的描述。

存儲(chǔ)單元250可存儲(chǔ)控制單元230改變DC電壓的電平之前的輸出功率量。

比較單元260可將控制單元230改變DC電壓的電平之后的輸出功率量與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元250中的輸出功率量進(jìn)行比較。

圖4是示出基于供電設(shè)備和用于控制SMPS的設(shè)備的操作時(shí)間的DC電壓和輸出電流的曲線(xiàn)圖。

參照?qǐng)D4，示出基于對(duì)要求1500W功率量的峰值功率的SMPS的控制的DC電壓Vo和輸出電流Io的電平。這里，第一參考功率量可被設(shè)置為1300W。第一參考功率量的90％和110％可被設(shè)置為多個(gè)電源的參考功率量。此外，峰值功率量為1170W或更小(第一參考功率量的90％或更小)的模式可被定義為第一模式(模式I)；峰值功率量為1170W或更大的模式可被定義為第二模式(模式II)；峰值功率量為1300W(第一參考功率量的100％)或更大的模式可被定義為第三模式(模式III)；峰值功率量為1430W(第一參考功率量的110％)或更大的模式可被定義為第四模式(模式IV)。

在區(qū)間中，在DC電壓的電平為66V且輸出電流的電平突變的情況下，x秒期間的輸出電流的電平為4安培(A)，輸出功率量為528W(66V×4A×2＝528W，兩個(gè)輸出電源)。之后的區(qū)間的操作模式可被設(shè)置為第一模式(模式I)，在該模式下，DC電壓的電平不會(huì)被改變。

在區(qū)間中，DC電壓的電平為66V(沒(méi)有變化)，輸出電流的電平為11.5A，輸出功率量為1518W。之后的區(qū)間的操作模式可被設(shè)置為第四模式(模式IV)，DC電壓的電平可被改變?yōu)閂o*＝Vo-3V。

在區(qū)間中，DC電壓的電平被減小為63V，輸出電流的電平為9.5A，輸出功率量為1197W。之后的區(qū)間的操作模式可被設(shè)置為第二模式(模式II)，DC電壓的電平可被改變?yōu)閂o*＝Vo+1V。

在區(qū)間中，DC電壓的電平被減小為60V，輸出電流電平為9.8A，輸出功率量為1176W。在不減小DC電壓電平的情況下，輸出功率量為1294W(66V×9.8A×2＝1294W)。即，當(dāng)控制單元130或230調(diào)節(jié)DC電壓Vo的電平時(shí)，輸出功率量可被減小118W，并當(dāng)輸出功率的減小量被轉(zhuǎn)換為輸入功率量時(shí)，在假設(shè)功率效率為80％的情況下，輸入功率可減小142W。因此，可防止因熱擊穿而對(duì)包括在供電設(shè)備100或SMPS 300中的元件的損害。

在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法。由于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法可在以上參照?qǐng)D1至圖3描述的供電設(shè)備100或用于控制SMPS的設(shè)備200中執(zhí)行，因此，為了簡(jiǎn)潔，用于控制SMPS的方法的具有與參照?qǐng)D1至圖3提供的供電設(shè)備100或用于控制SMPS的設(shè)備200的描述相同或相應(yīng)的內(nèi)容的描述將被省略。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法的流程圖。

參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法可包括感測(cè)操作(S10)、計(jì)算操作(S20)、控制操作(S30)和比較參考功率量的操作(S61)。

在感測(cè)操作(S10)中，用于控制SMPS的設(shè)備可感測(cè)SMPS的DC電壓的電平和輸出電流的電平。

在計(jì)算操作(S20)中，用于控制SMPS的設(shè)備可基于在感測(cè)操作(S10)中感測(cè)的DC電壓的電平和輸出電流的電平來(lái)計(jì)算輸出功率量。

在控制操作(S30)中，用于控制SMPS的設(shè)備可基于比較參考功率量的操作(S61)中的比較結(jié)果來(lái)確定DC電壓的變化電平，并可控制SMPS改變DC電壓的電平。

在比較參考功率量的操作(S61)中，用于控制SMPS的設(shè)備可將在計(jì)算 操作(S20)中計(jì)算的輸出功率量與多個(gè)參考功率量進(jìn)行比較。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法的詳細(xì)流程圖。

參照?qǐng)D6，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用于控制SMPS的方法還可包括計(jì)數(shù)操作(S40)、存儲(chǔ)操作(S50)、比較操作(S60)、比較輸出功率量的操作(S62)和比較電壓的電平的操作(S63)。

在計(jì)數(shù)操作(S40)中，用于控制SMPS的設(shè)備可對(duì)比較參考功率量的操作(S61)的比較結(jié)果中的輸出功率量大于參考功率量或輸出功率量小于參考功率量的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。因此，在控制操作(S30)中，用于控制SMPS的設(shè)備可基于在計(jì)算操作(S40)中所計(jì)數(shù)的比較結(jié)果的數(shù)量，來(lái)確定DC電壓的電平變化量。

在存儲(chǔ)操作(S50)中，用于控制SMPS的設(shè)備可存儲(chǔ)在控制操作(S30)中增加或減小DC電壓的電平之前的輸出功率量。

比較操作(S60)可包括比較參考功率量的操作(S61)、比較輸出功率量的操作(S62)和比較電壓的電平的操作(S63)。

在比較輸出功率量的操作(S62)中，用于控制SMPS的設(shè)備可將在控制操作(S30)中增加或減小DC電壓的電平之后的輸出功率量與在存儲(chǔ)操作(S50)中存儲(chǔ)的輸出功率量進(jìn)行比較。因此，在控制操作(S30)中，用于控制SMPS的設(shè)備可基于比較輸出功率量的操作(S62)的比較結(jié)果來(lái)確定輸出功率量被增加還是被減小，并且在輸出功率量增加且增加后的輸出功率量大于參考功率量的情況下，用于控制SMPS的設(shè)備可控制SMPS減小DC電壓的絕對(duì)電平，并且在輸出功率量減小且減小后的輸出功率量小于參考功率量的情況下，用于控制SMPS的設(shè)備可控制SMPS增加DC電壓的絕對(duì)電平。

在比較電壓的電平的操作(S63)中，用于控制SMPS的設(shè)備可將在感測(cè)操作(S10)中感測(cè)到的DC電壓的電平與最小電壓的電平進(jìn)行比較。在感測(cè)操作(S10)感測(cè)到的DC電壓的絕對(duì)電平高于最小電壓的絕對(duì)電平且輸出功率量大于參考功率量的情況下，用于控制SMPS的設(shè)備可在控制操作(S30)中控制SMPS減小DC電壓的絕對(duì)電平。

圖7是示出使用控制SMPS的方法的詳細(xì)算法的流程圖。

參照?qǐng)D7，在操作301中，用于控制SMPS的設(shè)備可感測(cè)DC電壓Vo的電平和輸出電流Io的電平，以計(jì)算輸出功率量，并可將感測(cè)到的DC電壓Vo 的電平和輸出電流Io的電平和計(jì)算的輸出功率量發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。

在操作302，用于控制SMPS的設(shè)備可通過(guò)將DC電壓的電平和輸出電流的電平相乘來(lái)計(jì)算輸出功率量Po。

在操作303，用于控制SMPS的設(shè)備可計(jì)算x秒期間的多個(gè)輸出功率量Po的平均值，以計(jì)算平均輸出功率量P_o,ave。

在操作304，用于控制SMPS的設(shè)備可選擇操作模式。在平均輸出功率量P_o,ave為參考功率量的90％或更小時(shí)，可選擇第一模式(模式I)；在平均輸出功率量P_o,ave為參考功率量的90％或更大時(shí)，可選擇第二模式(模式II)；在平均輸出功率量P_o,ave為參考功率量的100％時(shí)，可選擇第三模式(模式III)；在平均輸出功率量P_o,ave為參考功率量的110％時(shí)，可選擇第四模式(模式IV)。

在操作305中，用于控制SMPS的設(shè)備可通過(guò)將存儲(chǔ)的平均輸出功率量P_o,ave與當(dāng)前輸出功率量進(jìn)行比較，來(lái)確定DC電壓的變化電平。

在操作306中，用于控制SMPS的設(shè)備可基于操作模式增加DC電壓Vo*的電平。在第一模式(模式I)下，可維持DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝V的當(dāng)前狀態(tài)；在第二模式(模式II)下，可改變DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝Vo+1V；在第三模式(模式III)下，可改變DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝Vo+2V；在第四模式(模式IV)下，可改變DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝Vo+3V。

在操作307中，用于控制SMPS的設(shè)備可驗(yàn)證DC電壓Vo的電平與最大電壓的電平是否相差15V電平或相差更多。

在操作308中，用于控制SMPS的設(shè)備可通過(guò)基于操作模式降低DC電壓Vo*的電平，來(lái)防止因熱擊穿而對(duì)包括在供電設(shè)備或SMPS中的元件的損害。在第一模式(模式I)下，可以不改變DC電壓的電平；在第二模式(模式II)下，可改變DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝Vo-1V；在第三模式(模式III)下，可改變DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝Vo-2V；在第四模式(模式IV)下，可改變DC電壓的電平以滿(mǎn)足Vo*＝Vo-3V。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，即使在電壓被提供給要求相對(duì)大的峰值功率量和相對(duì)大的輸出功率量的負(fù)載時(shí)，也可通過(guò)感測(cè)輸出功率量并調(diào)節(jié)將被輸出的DC電壓的電平，來(lái)防止因熱擊穿而對(duì)包括在供電設(shè)備中的元件的損害。

此外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，可通過(guò)使用參考功率、比較操作和操作模式，來(lái)相對(duì)快速平穩(wěn)地調(diào)節(jié)將被輸出的DC電壓的電平。

雖然以上已示出和描述了示例性實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言明顯的是，可在不脫離本發(fā)明的由權(quán)利要求限定的精神和范圍的情況下，做出修改和改變。