電源變壓器和電源控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及變壓器領(lǐng)域，特別設(shè)及一種電源變壓器和電源控制方法。 【背景技術(shù)】
[0002] 電源變壓器是常見的一種電氣設(shè)備。通常情況下，電源變壓器包括原邊部分和副 邊部分，原邊部分包括原邊線圈，副邊部分包括副邊線圈，原邊部分通過原邊線圈和副邊線 圈將電能發(fā)射到副邊部分。
[0003] 實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，電源變壓器的增益為 '其中，化謝為電源變壓器 工作時(shí)原邊線圈的應(yīng)數(shù)，喊敗為電源變壓器工作時(shí)副邊線圈的應(yīng)數(shù)，Vout為副邊部分的輸出 電壓，Vinfi銭為原邊部分的母線電壓。依據(jù)上述公知可知，當(dāng)電源變壓器的輸出電壓的變化范 圍較大時(shí)，電源變壓器的增益的變化范圍較大，也即在一些情況下，該電源變壓器的增益較 差，工作效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中寬范圍的電源變壓器的增益范圍大，工作效率較低的問題， 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電源變壓器和電源控制方法，所述技術(shù)方案如下：
[0005] 第一方面，提供了一種電源變壓器，該電源變壓器包括:原邊部分、副邊部分和第 一功能開關(guān)，原邊部分包括原邊線圈，副邊部分包括副邊線圈，第一功能開關(guān)的兩端與預(yù)設(shè) 線圈中的第一預(yù)定應(yīng)數(shù)的線圈的兩端連接，且預(yù)設(shè)線圈可W為原邊線圈或者副邊線圈。
[0006] 第一功能開關(guān)用于在副邊部分的輸出電壓屬于第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，處于斷開狀態(tài)； 在輸出電壓屬于第二預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，處于閉合狀態(tài);其中：
[0007] 在第一預(yù)設(shè)區(qū)間的最大值小于第二預(yù)設(shè)區(qū)間的最小值時(shí)，第一線應(yīng)比大于第二線 應(yīng)比；第一線應(yīng)比為第一功能開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比，第二線 應(yīng)比為第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比；
[000引在第一預(yù)設(shè)區(qū)間的最小值大于第二預(yù)設(shè)區(qū)間的最大值時(shí)，第一線應(yīng)比小于第二線 應(yīng)比。
[0009] 通過設(shè)置用于短接原邊線圈或者副邊線圈中的第一預(yù)定應(yīng)數(shù)的線圈的第一功能 開關(guān)，使得原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比可W隨著副邊部分的輸出電壓的變化而相應(yīng)的變 化，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電源變壓器的增益的變化范圍較大，電源變壓器的效率較低的問題； 達(dá)到了可W減小電源變壓器的增益的變化范圍，提高電源變壓器的效率的效果。
[0010] 在第一方面的第一種可能的實(shí)施方式中，第二預(yù)設(shè)區(qū)間可W包括n個(gè)子區(qū)間，此 時(shí)，第一功能開關(guān)可W相應(yīng)的包括m個(gè)，每個(gè)子區(qū)間對(duì)應(yīng)于m個(gè)第一功能開關(guān)中的至少一個(gè)， n和m為大于等于2的整數(shù)；
[0011] 當(dāng)副邊部分的輸出電壓屬于某一子區(qū)間時(shí)，該子區(qū)間所對(duì)應(yīng)的第一功能開關(guān)處于 閉合狀態(tài);并且：
[0012] 當(dāng)?shù)趇個(gè)子區(qū)間的最大值小于第j個(gè)子區(qū)間的最小值時(shí)，第S線應(yīng)比大于第四線應(yīng) 比；第=線應(yīng)比為第i個(gè)子區(qū)間所對(duì)應(yīng)的第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)原邊線圈和副邊線 圈的線應(yīng)比，第四線應(yīng)比為第j個(gè)子區(qū)間所對(duì)應(yīng)的第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)原邊線圈 和副邊線圈的線應(yīng)比，1 < i <n，l < j <n;
[0013] 當(dāng)?shù)趇個(gè)子區(qū)間的最小值大于第j個(gè)子區(qū)間的最大值時(shí)，第S線應(yīng)比小于第四線應(yīng) 比。
[0014] 通過將第二預(yù)設(shè)區(qū)間劃分為n個(gè)子區(qū)間，每個(gè)子區(qū)間對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)第一功能開 關(guān)，使得在輸出電壓屬于某一子區(qū)間時(shí)，該子區(qū)間所對(duì)應(yīng)的開關(guān)可W處于閉合狀態(tài)，達(dá)到了 可W根據(jù)輸出電壓的變化來(lái)調(diào)節(jié)原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比，進(jìn)而進(jìn)一步提高電源變壓 器的工作效率的效果。
[0015] 結(jié)合上述第一種可能的實(shí)施方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，不同的第一功能 開關(guān)連接的線圈的應(yīng)數(shù)可能相同也可能不同，也即每個(gè)第一功能開關(guān)所對(duì)應(yīng)的第一預(yù)定應(yīng) 數(shù)可能相同也可能不同。
[0016] 結(jié)合第一種可能的實(shí)施方式，在第=種可能的實(shí)施方式中，在每個(gè)子區(qū)間所對(duì)應(yīng) 的第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比為預(yù)設(shè)數(shù)值;預(yù)設(shè)數(shù)值為 輸出電壓是預(yù)設(shè)電壓值且電源變壓器工作在諧振點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的線圈應(yīng)數(shù)的比值，預(yù)設(shè)電壓 值屬于子區(qū)間中的預(yù)設(shè)區(qū)間，預(yù)設(shè)區(qū)間的左邊界為子區(qū)間中的中屯、點(diǎn)向左側(cè)偏移第一預(yù)定 值之后確定的邊界，預(yù)設(shè)區(qū)間的右邊界為中屯、點(diǎn)向右側(cè)偏移第二預(yù)定值之后確定的邊界。
[0017] 對(duì)于每個(gè)子區(qū)間，通過將該子區(qū)間所對(duì)應(yīng)的第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，原邊 線圈和副邊線圈的線應(yīng)比設(shè)置為預(yù)設(shè)數(shù)值，使得在該子區(qū)間內(nèi)，不論輸出電壓處于最大值 還是最小值，電源變壓器的增益均能穩(wěn)定在諧振點(diǎn)附近的比較小的范圍內(nèi)，提高了電源變 壓器的工作效率。
[0018] 在第一方面的第四種可能的實(shí)施方式中，電源變壓器還可W包括第二功能開關(guān)， 該第二功能開關(guān)的兩端與原邊線圈中的第二預(yù)定應(yīng)數(shù)的線圈的兩端連接。
[0019] 具體的，該第二功能開關(guān)用于在原邊部分的母線電壓低于預(yù)設(shè)闊值時(shí)，處于閉合 狀態(tài)。可選的，在母線電壓不低于預(yù)設(shè)闊值時(shí)，該第二功能開關(guān)還用于處于斷開狀態(tài)。
[0020] 在電源變壓器掉電時(shí)，通過第二功能開關(guān)短接原邊線圈中的第二預(yù)定應(yīng)數(shù)的線圈 的方式來(lái)調(diào)小原邊線圈與副邊線圈的線應(yīng)比，達(dá)到了可W延長(zhǎng)電源變壓器的掉電保持時(shí)間 的效果。
[0021] 需要說明的是，上述所說的第一預(yù)定應(yīng)數(shù)和第二預(yù)定應(yīng)數(shù)可W相同也可W不同， 對(duì)此并不做限定。并且，上述所說的第一功能開關(guān)和第二功能開關(guān)可能是同一個(gè)開關(guān)，也可 能是不同的開關(guān)，本實(shí)施例對(duì)此也不做限定。
[0022] 結(jié)合第一方面，或者第一方面的第一至第四種可能的實(shí)施方式，在第五種可能的 實(shí)施方式中，原邊部分還包括諧振電感、諧振電容W及用于為原邊線圈供電的直流供電電 源，諧振電感和諧振電容分別與原邊線圈串聯(lián)。
[0023] 第二方面，提供了一種電源控制方法，該電源控制方法用于第一方面所述的電源 變壓器中，該電源控制方法包括：
[0024] 獲取副邊部分的輸出電壓；
[0025] 確定輸出電壓所屬的區(qū)間；
[0026] 當(dāng)輸出電壓屬于第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，控制第一功能開關(guān)處于斷開狀態(tài)；
[0027] 當(dāng)輸出電壓屬于第二預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，控制第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài);其中：
[0028] 在第一預(yù)設(shè)區(qū)間的最大值小于第二預(yù)設(shè)區(qū)間的最小值時(shí)，第一線應(yīng)比大于第二線 應(yīng)比；第一線應(yīng)比為第一功能開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比，第二線 應(yīng)比為第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)原邊線圈和副邊線圈的線應(yīng)比；
[0029] 在第一預(yù)設(shè)區(qū)間的最小值大于第二預(yù)設(shè)區(qū)間的最大值時(shí)，第一線應(yīng)比小于第二線 應(yīng)比。
[0030] 通過在檢測(cè)到副邊部分的輸出電壓在第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，控制第一功能開關(guān)處于斷 開狀態(tài)，而在第二預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，控制第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài);也即根據(jù)輸出電壓的大小 來(lái)調(diào)節(jié)線應(yīng)比，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電源變壓器的增益的變化范圍較大，電源變壓器的效率 較低的問題;達(dá)到了可W減小電源變壓器的增益的變化范圍，提高電源變壓器的效率的效 果。
[0031] 在第二方面的第一種可能的實(shí)施方式中，第二預(yù)設(shè)區(qū)間包括n個(gè)子區(qū)間，第一功能 開關(guān)包括m個(gè)，且每個(gè)子區(qū)間對(duì)應(yīng)于m個(gè)第一功能開關(guān)中的至少一個(gè)，n和m為大于等于2的整 數(shù)。則上述所說的當(dāng)輸出電壓屬于第二預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，控制第一功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)，包 括：
[0032] 當(dāng)輸出電壓屬于第二預(yù)設(shè)區(qū)間中的目標(biāo)子區(qū)間時(shí)，控制目標(biāo)子區(qū)間所對(duì)應(yīng)的第一 功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)。
[0033] 結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，在第二種可能的實(shí)施方式 中，電源變壓器還包括第二功能開關(guān)，該第二功能開關(guān)的兩端與原邊線圈中的第二預(yù)定應(yīng) 數(shù)的線圈的兩端連接，該方法還包括：
[0034] 獲取原邊部分的母線電壓；
[0035] 檢測(cè)母線電壓是否低于預(yù)設(shè)闊值；
[0036] 若低于預(yù)設(shè)闊值，則控制第二功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)。
[0037] 在電源變壓器掉電時(shí)，通過第二功能開關(guān)短接原邊線圈中的第二預(yù)定應(yīng)數(shù)的線圈 的方式來(lái)調(diào)小原邊線圈與副邊線圈的線應(yīng)比，達(dá)到了可W延長(zhǎng)電源變壓器的掉電保持時(shí)間 的效果。
【附圖說明