一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法与流程

    专利2026-05-13  10


    本申请涉及可控制两档电压切换输出的开关电源,更具体地说,涉及一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法。


    背景技术:

    1、可控制两档电压切换输出的开关电源具备可控制两档电压切换输出的特性,为电子设备提供了灵活的电能供应。通过切换电压档位,适应不同设备的电源需求,实现更高效能耗管理。这种设计在提供稳定可靠电源的同时,也为用户提供了更加个性化和能效优越的电力解决方案。

    2、现有技术公开号为cn 107154743 b的文献提供一种可控制两档电压切换输出的开关电源,该系统通过同时利用变压器副边绕组正激、反激两个方向的脉冲电压,在通过桥式整流电路以及滤波电路就可以增加第二输出电压,以往需要多个电源模块才能实现不同电压需求的功能现在仅需一个模块即可实现,这样即简化了配电系统的控制,节省系统使用空间,且控制稳压精度极高,尤其极大降低了制造成本。

    3、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果,但是仍存在以下缺陷:上述中的控制两档电压切换输出的开关电源使用效果不是很好,系统安全性不是很高,导致系统设备寿命不是很长,从而导致系统不够可靠。

    4、针对上述中的相关技术中,发明人认为现有的开关电源系统通常通过改变开关的占空比或频率来实现输出电压的调节,然而,这种调节方式存在一定的局限性,且通常需要额外的电路和元件来实现输出电压的切换,这增加了系统的复杂性和成本,同时系统的安全性不是很高,所使用的寿命不是很长。

    5、鉴于此,我们提出一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法。


    技术实现思路

    1、本申请的目的在于提供一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法,解决了上述背景技术中的技术问题,实现了一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法的技术效果。

    2、本申请技术方案提供了一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法,包括:

    3、保护模块,所述保护模块包用于监测输入电压、输出电流和温度,以防止系统受到损害;

    4、控制模块,所述控制模块用于控制系统的电压输出;

    5、电磁干扰滤波模块,所述电磁干扰滤波模块用于减小系统产生的电磁干扰,保护其他电子设备免受干扰,提高系统的兼容性;

    6、通信模块,所述通信模块用于与外部设备或用户界面进行通信,实现远程监测和控制功能,且通信模块提供与外部设备通信的接口;

    7、管理模块,所述管理模块管理模块负责整体系统的运行、故障诊断、用户交互和能源优化,确保开关电源系统的稳定性、可靠性和高效性;

    8、中央处理器,所述中央处理器用于协调各模块进行工作,用于数据调用命令在其权限内的各模块内调用相应的数据,并将这些控制命令发送到对应的模块。

    9、可选的,所述保护模块包括输入电压检测单元、过电流保护单元、过压保护单元、欠压保护单元和过温保护单元,所述输入电压检测单元用于监测输入电源的电压,所述过电流保护单元用于检测和限制输出电流,防止过电流情况,所述过压保护单元用于监测输出电压,防止输出电压超过设定范围,所述欠压保护单元用于监测输出电压,防止输出电压低于设定范围,所述过温保护单元用于检测系统温度,防止温度过高。

    10、可选的,所述控制模块包括电压切换控制单元和软启动单元,所述电压切换控制单元用于控制两档电压的切换,所述软启动单元用于在系统启动时逐渐增加输出电压,避免突然的电压变化。

    11、可选的,所述管理模块包括故障诊断单元、用户界面单元和节能单元,所述故障诊断单元用于检测系统故障,并记录或报警,所述用户界面单元用于提供用户友好的界面,显示系统状态、参数,所述节能单元用于在系统负载较轻时降低功耗。

    12、可选的,一种可控制两档电压切换输出的开关电源方法,包括以下步骤:

    13、s1、启动阶段,用户将电源接通,保护模块的输入电压检测单元检测输入电压是否在安全范围内,如果电压正常,则系统进入启动准备状态,启动控制模块中的软启动单元,逐渐增加输出电压,输入电压稳定后,软启动单元逐步提升输出电压至设定值,软启动过程中,控制模块中的电压切换控制单元暂时设定在默认电压输出状态,各个模块开始自检,确保正常工作,管理模块中的中央处理器开始初始化系统设置;

    14、s2、运行阶段,系统稳定后,控制模块中的电压切换控制单元开始监测控制信号,如果用户指定了另一档电压输出,电压切换控制单元准备进行切换,当用户指定要切换电压时,电压切换控制单元通知相关模块准备切换,电压切换控制单元根据软启动单元的指令,平滑地切换输出电压,这个过程可能涉及过渡期,但电压切换控制单元确保电压变化平滑、稳定;

    15、s3、电压切换后,系统稳定在新的输出电压状态,输出电压保持在指定范围内,输出电流经过过电流保护单元进行监测和限制,在系统负载较轻时节能模块降低功耗,提高能效,减少系统运行成本;

    16、s4、异常处理阶段,各个模块持续监测系统运行状态,如果出现过温、过压、欠压或其他异常情况,保护模块中的过温保护单元、过压保护单元和欠压保护单元等相关模块将发出警报并通知故障诊断模块单元,故障诊断单元接收异常信息,对异常情况进行处理,根据情况可能进行自动故障切除或转换到备用模块或单元,同时记录异常信息以供进一步分析,电磁干扰滤波模块减小系统产生的电磁干扰,保护其他电子设备免受干扰,提高系统的兼容性,通过用户界面模块,系统将向用户显示异常状态和可能的解决方案,用户也可以通过通信接口模块远程监测和调整系统运行状态,异常处理后,系统自动或经用户干预恢复正常运行状态,如果需要,用户可以手动指定切换输出电压。

    17、本申请技术方案中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

    18、1.本申请的输入电压检测单元确保系统在安全电压范围内启动,有助于防止由于不稳定的电压引起的设备损坏,软启动单元的逐渐增加输出电压有助于减小电流冲击,从而延长电子元件的使用寿命,用户可以通过指定输出电压进行灵活的系统配置,增强用户体验,电压切换控制单元确保在用户切换输出电压时平滑过渡,防止系统不稳定和电压剧烈变化,在轻负载情况下,节能模块的功耗降低有助于提高系统能效,降低运行成本。

    19、2.本申请通过对异常的处理,过温、过压、欠压等异常情况的监测和处理有助于确保系统在极端条件下依然稳定运行,故障诊断单元能够及时识别异常并采取适当的措施,提高系统的自我修复能力,减少停机时间,用户界面模块通过显示异常状态和可能的解决方案,增强用户对系统运行状况的了解,用户也可通过通信接口模块远程监测和干预,提高系统的可管理性,电磁干扰滤波模块有助于减小系统产生的电磁干扰,保护其他电子设备免受影响,提高系统的兼容性。



    技术特征:

    1.一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:包括:

    2.根据权利要求1所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:还包括:

    3.根据权利要求1所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述保护模块包括输入电压检测单元、过电流保护单元、过压保护单元、欠压保护单元和过温保护单元。

    4.根据权利要求3所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述输入电压检测单元用于监测输入电源的电压,所述过电流保护单元用于检测和限制输出电流,防止过电流情况。

    5.根据权利要求3所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述过压保护单元用于监测输出电压,防止输出电压超过设定范围,所述欠压保护单元用于监测输出电压,防止输出电压低于设定范围,所述过温保护单元用于检测系统温度,防止温度过高。

    6.根据权利要求1所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述控制模块包括电压切换控制单元和软启动单元。

    7.根据权利要求6所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述电压切换控制单元用于控制两档电压的切换,所述软启动单元用于在系统启动时逐渐增加输出电压,避免突然的电压变化。

    8.根据权利要求2所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述管理模块包括故障诊断单元、用户界面单元和节能单元。

    9.根据权利要求8所述的可控制两档电压切换输出的开关电源系统,其特征在于:所述故障诊断单元用于检测系统故障,并记录或报警,所述用户界面单元用于提供用户友好的界面,显示系统状态、参数,所述节能单元用于在系统负载较轻时降低功耗。

    10.一种可控制两档电压切换输出的开关电源方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本申请公开了一种可控制两档电压切换输出的开关电源系统及其方法,属于可控制两档电压切换输出的开关电源技术领域。包括:保护模块,所述保护模块包用于监测输入电压、输出电流和温度,以防止系统受到损害,控制模块,所述控制模块用于控制系统的电压输出,电磁干扰滤波模块,所述电磁干扰滤波模块用于减小系统产生的电磁干扰,保护其他电子设备免受干扰,提高系统的兼容性,通过对异常的处理,过温、过压等异常情况的监测和处理有助于确保系统在极端条件下依然稳定运行,故障诊断单元能够及时识别异常并采取适当的措施,提高系统的自我修复能力,减少停机时间,用户界面模块通过显示异常状态和可能的解决方案,增强用户对系统运行状况的了解。

    技术研发人员:陈文杰
    受保护的技术使用者:广东长昇信息科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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