开关电源电路控制方法及防掉电电源装置与流程

本技术涉及电路控制，尤其涉及一种开关电源电路控制方法及防掉电电源装置。

背景技术：

1、数据中心是云计算板块重要组成部分，数据中心中服务器的持续供电是保障数据中心正常运转的重要因素。

2、为保持数据中心持续供电，数据中心配备至少两个供电电源为数据中心的服务器供电，在当前供电电源发生故障时，会出现掉电现象，一般对调的供电电源恢复，或者，将切换供电线路，控制其他电源供电。在电源恢复供电的过程中，供电电路中会产生大的冲击电流，当冲击电流对应的功率大于供电电源的配电容量时，该电流会造成供电电源关机或者触发断电保护。为了解决该问题，一现有技术提出在发生故障的供电电源的供电电流降为0a之后，再控制被切换的其他电源电流从0a开始慢慢起机供电，但是这种方法在应用于电源供应单元(power supply unit，简称：psu)时，对母线电容的要求较高，通常会增大psu的体积，减小psu的功率密度。另一现有技术利用pwm封脉冲限制最大的冲击电流，但是这种方式容易引起电流波形的震荡，且切换过程电流波形差，甚至呈现方波状态，谐波较大，对电网的污染较为严重。因此，提供一种能解决上述问题的开关电源电路控制方法及防掉电电源装置，实为当前相关领域亟需改进之需求。

技术实现思路

1、本技术提供一种开关电源电路控制方法及防掉电电源装置，用以解决上述现有技术存在的至少一种缺陷。

2、第一方面，本技术提供一种开关电源电路控制方法，所述方法包括：

3、提供一供电电源模块、一开关电源电路、一控制器，所述供电电源包括一个或多个子供电电源，且同一时刻最多有一个所述子供电电源接入所述开关电源电路，所述开关电源电路包括一升压模块，所述控制器可控制所述升压模块的输入电流，所述控制器包括电压环控制器和电流环控制器，所述开关电源电路控制方法包括：

4、采样当前开关电源电路的输入电流，实时计算当前开关电源电路的输入电流有效值，根据所述输入电流有效值计算平均有效电流值iave；

5、在所述供电电源模块中断供电时，将电流环控制器的输出值初始化，等待所述供电电源模块恢复供电后开始计算电流环控制器的输出值；

6、控制器通过限制所述电压环控制器输出值的大小进而限制升压模块的所述输入电流不超过一电流限值，所述电流限值根据平均有效电流值iave与一电压比例系数k的乘积确定；

7、在所述供电电源模块恢复供电且所述升压模块的输出电压恢复正常时，所述控制器停止对所述升压模块的所述输入电流进行限制。

8、在上述技术方案中，控制器采样当前开关电源电路的输入电流以实时计算对应的输入电流有效值和平均有效电流值，在供电电源模块中断供电时，控制器通过限制电压环控制器输出值的大小限制升压模块的输入电流不超过根据平均有效电流值与电压比例系数的乘积确定的电流限值，并在供电电源模块恢复供电且升压模块的输出电压恢复正常时，控制器停止对升压模块的输入电流进行限制，通过上述控制方法，使升压模块的输入电流不会过大，降低过大冲击电流对供电电源的影响，ac输入时，实现掉电前后的电流波形保持正弦波的状态。同时不超过电流限值的电流对中间母线电容的快速充电，可尽快恢复其在电源切换过程中为负载提供的电能，防止因为电流长时间不恢复，导致需要更大的电容容量，进而防止功率密度的减小。

9、可选地，包括：

10、并在当前接入所述开关电源电路的子供电电源保持正常工作期间，采样所有所述子供电电源的输出电压，实时计算所有所述子供电电源的输出电压有效值；

11、获取第一子供电电源的电压有效值和第二子供电电源的电压有效值；所述第一子供电电源为开关电源电路的供电电源断开前连接的电源，所述第二子供电电源为所述开关电源电路的供电电源恢复后连接的电源；

12、根据所述第一子供电电源的电压有效值和所述第二子供电电源的电压有效值的比值，确定电压比例系数k。

13、可选地，所述电流限值为所述平均有效电流值iave与所述电压比例系数k、一调整比例系数q的乘积；

14、且所述调整比例系数q≥1.2。

15、可选地，持续检测所述升压模块的输出电压，当所述输出电压低于一电压阈值时，所述控制器停止对所述升压模块的所述输入电流进行限制。

16、可选地，所述控制器还包括一前馈模块，所述电流环控制器的输出信号与所述前馈模块的输出信号叠加产生一pwm调制信号，所述pwm调制信号为所述升压模块的控制信号。

17、第二方面，本技术提供防掉电电源装置，包括一供电电源模块、一开关电源电路、一控制器，所述控制器利用开关电源电路控制方法控制所述开关电源电路进行工作，所述开关电源电路控制方法包括：

18、采样当前开关电源电路的输入电流，实时计算当前开关电源电路的输入电流有效值，根据所述输入电流有效值计算平均有效电流值iave；

19、在所述供电电源模块中断供电时，控制器通过限制所述电压环控制器输出值的大小进而限制升压模块的所述输入电流不超过一电流限值，所述电流限值根据平均有效电流值iave与一电压比例系数k的乘积确定；

20、在所述供电电源模块恢复供电且所述升压模块的输出电压恢复正常内时，所述控制器停止对所述升压模块的所述输入电流进行限制。

21、可选地，所述控制器将电流环控制器的参数初始化，并在当前接入所述开关电源电路的子供电电源保持正常工作时，采样所有所述子供电电源的输出电压，实时计算所有所述子供电电源的输出电压有效值；

22、获取第一子供电电源的电压有效值和第二子供电电源的电压有效值；所述第一子供电电源为所述开关电源电路的供电电源断开前连接的电源，所述第二子供电电源为所述开关电源电路的供电电源恢复后连接的电源；

23、根据所述第一子供电电源的电压有效值和所述第二子供电电源的电压有效值的比值，确定电压比例系数k。

24、可选地，所述电流限值为所述平均有效电流值iave与所述电压比例系数k、一调整比例系数q的乘积；

25、且所述调整比例系数q≥1.2。

26、可选地，所述控制器持续检测所述升压模块的输出电压，当所述输出电压低于一电压阈值时，所述控制器停止对所述升压模块的所述输入电流进行限制。

27、可选地，所述控制器还包括一前馈模块，所述电流环控制器的输出信号与所述前馈模块的输出信号叠加产生一pwm调制信号，所述pwm调制信号为所述升压模块的控制信号。

28、本技术提供一种开关电源电路控制方法及防掉电电源装置，开关电源电路提供一供电电源模块、一开关电源电路、一控制器，供电电源包括一个或多个子供电电源，且同一时刻最多有一个子供电电源接入开关电源电路，开关电源电路包括一升压模块，控制器可控制升压模块的输入电流，控制器包括电压环控制器和电流环控制器，控制器利用开关电源电路控制方法对开关电源电路的供电过程进行调控，即采样当前开关电源电路的输入电流，实时计算当前开关电源电路的输入电流有效值，根据输入电流有效值计算平均有效电流值，在供电电源模块中断供电时，控制器通过限制电压环控制器输出值的大小进而限制升压模块的输入电流不超过一电流限值，电流限值根据平均有效电流值与一电压比例系数的乘积确定，并在供电电源模块恢复供电且升压模块的输出电压恢复正常时，控制器停止对升压模块的输入电流进行限制，通过上述控制方法，使升压模块的输入电流不会过大，以保护供电电源不会因过大的冲击电流关机或进行保护操作，降低对供电电源的影响，ac输入时，实现掉电前后的电流波形保持正弦波的状态。同时不超过电流限值的电流实现了对中间母线电容的快速充电，以尽快恢复其在电源切换过程中为负载提供的电能，防止因为电流长时间不恢复，导致需要更大的电容容量，进而防止功率密度的减小。