[发明专利]一种服务器开关电源控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种服务器开关电源控制系统及方法，包括：开关电路、负载电路、系统模型辨识模块、数据采集模块和神经网络模块；所述开关电路中设有电源、MOS管控制模块和MOS管；所述神经网络模块训练相关性符合要求的实际开关电源应用系统的模型；所述MOS管控制模块将负载电路实际工作时的输出电流和输出电压代入神经网络模块，并实时输出MOS管导通占空比驱动MOS管；通过上述方式，本发明能够通过系统模型辨识模块对更广负载工况下的测试直接拟合负载和MOS管导通占空比的关系模型，通过引入神经网络环路控制方法省去复杂的环路设计，加快开关电源的响应速度，提升供电电源质量，满足系统对供电电源质量的严苛要求。

技术领域

本发明涉及电源芯片设计领域，特别是涉及一种服务器开关电源控制系统及方法。

背景技术

伴随云计算、AI智能、大数据等新型互联网技术的发展，对于服务器的性能提出了很高的要求，CPU及内存的功率更大，对电源的需求也更严格，动态响应的要求也更高。现有服务器大都采用开关稳压电源(DC/DC)设计方案，通过开关电路(switch)输出占空比或频率可调的脉冲，通过高频整流管、电感、电容形成直流输出电压，通过改变占空比或频率而调整输出电压。

现有申请号为201910895554.5，名称为一种服务器开关电源控制算法优化方法及系统，解决的问题是决以往服务器或计算机开关电源芯片控制算法设计和控制参数整定对经验依赖严重、试凑法等设计效率低等问题；只是在传统控制算法的基础上，加入了控制算法的参数的仿真工具，开关电源控制本体还是传统的，并且在同一设计不同应用下反复调试效率慢，并且仿真工具仿真完成后还需将数据烧录至开关电源芯片中通过实时反馈开关电源芯片的工作状态，验证控制算法设计的效果，如果算法不满足设计效果则需要重新烧录，浪费资源。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种服务器开关电源控制系统及方法，能够通过系统模型辨识模块对更广负载工况下的测试直接拟合负载和MOS管导通占空比的关系模型，通过引入神经网络环路控制方法省去复杂的环路设计，加快开关电源的响应速度，提升供电电源质量，满足系统对供电电源质量的严苛要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种服务器开关电源控制系统，包括：开关电路、负载电路、系统模型辨识模块、数据采集模块和神经网络模块；

所述开关电路与负载电路连接；所述开关电路中设有电源、MOS管控制模块和MOS管；所述系统模型辨识模块进行预处理，对不同负载情况进行测试；

所述数据采集模块采集开关电路的输出电压、输出电流以及MOS管导通占空比数据；

所述神经网络模块训练相关性符合要求的实际开关电源应用系统的模型；

所述MOS管控制模块将负载电路实际工作时的输出电流和输出电压代入所述神经网络模块中相关性符合要求的实际开关电源应用系统的模型；所述MOS管控制模块实时输出MOS管导通占空比，根据MOS管导通占空比驱动MOS管。

进一步，所述MOS管包括第一MOS管与第二MOS管；所述神经网络模块包括神经网络训练拟合模块和神经网络模型回归分析模块。

进一步，所述系统模型辨识模块进行预处理，对不同负载情况进行测试包括所述系统模型辨识模块以输出电流作为主变量，MOS管导通占空比为次变量，输出电压为因变量；输出电流设定为从负载为0到满载状态；负载过程中，调整MOS管导通占空比，使输出电压满足规定要求。

进一步，所述神经网络训练拟合模块将输出电压、输出电流作为输入层神经元，将MOS管导通占空比作为输出层神经元，将所述数据采集模块采集的数据训练，拟合出实际开关电源应用系统的模型。