[发明专利]一种控制开关电源模块散热的装置及方法

权利要求书

1.一种控制开关电源模块散热的装置，其特征在于，该装置包括供电单元、微控制器单元、斩波电路单元、风冷器件，

所述供电单元为整个装置提供电源；

所述微控制器单元用于根据开关电源模块输出功率的瞬时有效值及开关电源模块散热器的实时温度值实时调整驱动风冷器件的PWM控制信号的占空比；

所述斩波电路单元用于根据微控制器单元输出的PWM控制信号对供电单元提供的电源进行斩波，输出风冷器件驱动信号；

所述风冷器件用于根据所述驱动信号实时调节转速。

2.根据权利要求1所述的控制开关电源模块散热的装置，其特征在于，所述斩波电路单元包括MOSFET开关管，通过微控制器单元输出的PWM控制信号控制MOSFET开关管的导通或截止，输出斩波电压，驱动风冷器件工作。

3.根据权利要求1所述的控制开关电源模块散热的装置，其特征在于，所述装置还包括分压偏置电路单元、信号采集单元和比较电路单元，所述信号采集单元用于对风冷器件的驱动电流进行采样并将采样后的信号输出到比较电路单元的反相输入端，所述分压偏置电路单元用于对供电单元提供的电源电压进行分压，输出电流信号到比较电路单元的同相输入端，所述比较电路单元通过对输入信号比较输出开关量信号到微控制器单元，所述微控制器单元根据所述开关量信号的持续时间判断风冷器件的工作状态，并在风冷器件工作异常时发出指示信号告警。

4.一种控制开关电源模块散热的方法，包括：

S1：根据开关电源模块输出功率的瞬时有效值及开关电源模块散热器的实时温度值实时调整驱动风冷器件的PWM控制信号的占空比；

S2：根据所述具有实时占空比的PWM控制信号对电源信号进行斩波，输出风冷器件驱动信号，实时调节风冷器件的转速。

5.根据权利要求4所述的控制开关电源模块散热的方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括，根据开关电源模块输出功率的瞬时有效值及开关电源模块散热器的实时温度值分别计算影响风冷器件驱动信号占空比的系数，根据所述风冷器件驱动信号占空比的系数及预先设定的初始PWM控制信号的占空比，实时地计算PWM控制信号的占空比。

6.根据权利要求5所述的控制开关电源模块散热的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，预设开关电源模块输出功率的阈值范围，根据实时测得的开关电源模块的输出电压和输出电流得到输出功率的瞬时有效值，由下述公式（1）计算输出功率的瞬时有效值影响风冷器件驱动信号占空比的系数，

K_Load=k_L*(P-P_min)                            （1）

其中，K_Load表示输出功率的瞬时有效值影响风冷器件驱动占空比的系数；k_L＝1/(P_max-P_min)，P表示开关电源模块输出功率的瞬时有效值，限定在预设的输出功率阈值范围内；P_min表示预设的输出功率的最小值；P_max表示预设的输出功率的最大值；K_L为负载系数。

7.根据权利要求5所述的控制开关电源模块散热的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，预设开关电源模块散热器温度的阈值范围，根据开关电源模块散热器的实时温度值，由下述公式（2）计算散热器的实时温度值影响风冷器件驱动信号占空比的系数，

K_Temp＝k_T*(T-T_min)                                （2）

其中，K_Temp表示模块散热器实时温度影响风冷器件驱动占空比的系数；k_T＝5/3*(T_max-T_min)，T表示开关电源模块散热器当前温度值，限定在预设的散热器温度阈值范围内；T_min表示预设的散热器温度最小值；T_max表示预设的散热器温度最大值；K_T为负载系数。