[发明专利]宽电压范围供电的稳压装置

权利要求书

1.一种宽电压范围供电的稳压装置，其特征在于，包括：

电压转换模块，具有升压模式和降压模式，且通过PWM信号控制输出电压的大小；

检测模块，检测所述电压转换模块的输入电压和输出电压；

主控模块，根据目标电压和所述输入电压切换所述升压模式或降压模式，再根据目标电压和所述输出电压调节所述PWM信号的占空比，以使所述输出电压满足目标电压；

所述电压转换模块中设有储能电感，所述储能电感包括：磁芯、环绕在所述磁芯上的主线圈和励磁线圈，所述主线圈接入所述电压转换模块中，所述励磁线圈连接所述主控模块，所述主控模块输出偏置电流给所述励磁线圈以改变所述主线圈的电感量；

所述检测模块还检测所述电压转换模块的输入电流和输出电流，所述主控模块根据所述检测模块的检测信号计算工作效率，并动态调节所述储能电感的偏置电流，直至找到并维持所述工作效率的最高值；

当初次调节方式是励磁线圈的偏置电流减小△A时，则减小励磁线圈的偏置电流之后计算工作效率，如果工作效率持续增大则每次励磁线圈的偏置电流都减小△A，直至工作效率变低，将励磁线圈的偏置电流调回到上一次调节到的电流大小，此时工作效率最大，保持当前励磁线圈的电流；

或者当初次调节方式是励磁线圈的偏置电流增大△A时，则增大励磁线圈的偏置电流之后计算工作效率，如果工作效率持续增大则每次励磁线圈的偏置电流都增大△A，直至工作效率变低，将励磁线圈的偏置电流调回到上一次调节到的电流大小，此时工作效率最大，保持当前励磁线圈的电流。

2.根据权利要求1所述的稳压装置，其特征在于，所述根据目标电压和所述输入电压切换所述升压模式或降压模式包括：

当所述输入电压大于所述目标电压时，所述主控模块控制所述电压转换模块处于降压模式；

和/或当所述输入电压小于所述目标电压时，所述主控模块控制所述电压转换模块处于升压模式；

和/或当所述输入电压等于所述目标电压时，所述主控模块控制所述电压转换模块维持当前模式。

3.根据权利要求2所述的稳压装置，其特征在于，所述根据目标电压和所述输出电压调节所述PWM信号的占空比包括：

当所述输出电压大于所述目标电压时，所述主控模块减小所述PWM信号的占空比；

和/或当所述输出电压小于所述目标电压时，所述主控模块加大所述PWM信号的占空比；

和/或当所述输出电压等于所述目标电压时，所述主控模块维持当前PWM信号的占空比。

4.根据权利要求1所述的稳压装置，其特征在于，所述工作效率的计算方式为：输出功率÷输入功率，所述输出功率=输出电流×输出电压，所述输入功率=输入电流×输入电压。

5.根据权利要求1至4任一项所述的稳压装置，其特征在于，所述电压转换模块包括：升压电路和降压电路；

所述升压电路包括：三极管Q1、电感L1、电容C1和二极管D1，所述三极管Q1的基极与所述主控模块连接，所述主控模块向所述三极管Q1输出第一PWM信号，所述三极管Q1的集电极连接所述电感L1，所述电容C1的两端接在所述三极管Q1的发射极和所述二极管D1的负极之间，所述二极管D1的正极连接所述三极管Q1的集电极、负极连接所述电容C1；

所述降压电路包括：三极管Q2、电感L2、电容C2和二极管D2，所述三极管Q2的基极与所述主控模块连接，所述主控模块向所述三极管Q2输出第二PWM信号，所述三极管Q2的集电极连接所述二极管D1的负极，所述电容C2的一端串联所述电感L2连接三极管Q2的发射极，所述电容C2的另一端接地，所述二极管D2的正极接地、负极连接所述三极管Q2的发射极。

6.根据权利要求5所述的稳压装置，其特征在于，当所述电压转换模块处于升压模式时，所述主控模块控制所述三极管Q1持续关断，根据目标电压和所述输出电压调节所述第二PWM信号的占空比；

和/或当所述电压转换模块处于降压模式时，所述主控模块控制所述三极管Q2持续导通，根据目标电压与所述输出电压的比较结果调节所述第一PWM信号的占空比。

7.根据权利要求5所述的稳压装置，其特征在于，所述电感L1和所述电感L2采用储能电感；

当所述电压转换模块处于升压模式时，所述主控模块间歇性调节所述电感L2的偏置电流直至工作效率达到最高值；

和/或当所述电压转换模块处于降压模式时，所述主控模块间隙性调节所述电感L1的偏置电流直至工作效率达到最高值。