一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，该稳压方法包括如下步骤：步骤1，将一根细导线的两端分别连接单片机采样输入正极和负载端的供电负极，且将单片机采样输入负极与电源供电输出端负极连接；步骤2，在电源为负载供电的过程中，对细导线上的电压信号进行采样，然后依据电压信号确定补偿电压值；步骤3，根据确定的补偿电压值调节电源的输出电压。本发明专利技术创新地对电源负极和负载负极间的压差进行采样，根据采样结果确定补偿电压，以实现远程压差补偿的可靠调节；因此，本发明专利技术具有可靠性强、实施简单、适用性强等突出优点。

A remote voltage stabilizing method based on single line voltage drop sampling calculation and compensation

The present invention discloses a remote voltage stabilizing method based on single line pressure drop sampling calculation and compensation. The method comprises the following steps: Step 1, the two ends of a fine wire are connected to the power supply anode of a single chip and the single chip is sampled to input the positive pole and the load end, and the single chip sampling is connected to the negative pole and the negative pole of the power supply output terminal. Step 2, in the process of power supply to the load, the voltage signal on the fine wire is sampled, then the voltage value is determined according to the voltage signal; step 3, the output voltage of the power supply is adjusted according to the determined compensation voltage value. The invention innovatively sampled the pressure difference between the power negative electrode and the load negative electrode, and determined the compensation voltage according to the sampling results, so as to realize the reliable adjustment of the remote pressure difference compensation. Therefore, the invention has the outstanding advantages of strong reliability, simple implementation and strong applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法
本专利技术涉及稳压方法
，更为具体来说，本专利技术为一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法。
技术介绍
目前，AC-DC电源能够将三相电、单相电、高压直流电变换为低压大电流并进行输出。但是，在很多远距离低压供电的应用中，由于电源输出的电流较大，用于传输电能的供电电缆的长度较大，则在供电电缆上会产生电压降、会导致负载供电电压不足，难以满足负载设备的用电要求，特别地，对具有多种型号的负载来说，有些型号的负载对电压供给要求很高，如果负载处的供电电压达不到要求，则负载无法正常工作。因此，如何解决因供电电缆过长导致的负载端压降问题成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
技术实现思路
为了有效解决由于电能传输导致的负载端压降问题、使负载能够正常工作，本专利技术创新地提供了一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，通过单线远端压差补偿的方式提高电源的输出电压，以满足负载的供电需求，使负载正常工作。为实现上述的技术目的，本专利技术公开了一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，所述稳压方法包括如下步骤；步骤1，将一根细导线的两端分别连接单片机采样输入正极和负载端的供电负极，且将单片机采样输入负极与电源供电输出端负极连接，其中，所述电源和所述负载之间连接有用于传输电能的第一电缆和第二电缆，所述第一电缆两端分别连接电源的输出端正极和负载的供电端正极，所述第二电缆两端分别连接电源的输出端负极和负载的供电端负极；步骤2，在所述电源为所述负载供电的过程中，对所述细导线上的电压信号进行采样，然后依据所述电压信号确定补偿电压值；步骤3，根据确定的补偿电压值调节所述电源的输出电压。基于单线远端压差的补偿方式，本专利技术创新地单片机采样输入正极和负载端的供电负极之间设置一条细导线，通过采集电源输出侧到负载端的电压差的方式确定补偿电压值，进而根据该补偿电压值调节电源的输出电压，从而有效解决由于电能传输导致的负载端压降问题，以实现对负载的稳压供电。进一步地，步骤2中，利用所述电压信号得到压差值，然后通过所述压差值确定补偿电压值，所述补偿电压值为所述压差值与总系数的乘积，所述总系数为补偿系数与校准系数的乘积。本专利技术通过对单线压降信号的分析得到当前供电电缆对电压的损耗程度，从而确定出补偿电压值，由于本专利技术采用的是单线测量，因而实际压降为所述压差值与补偿系数及校准系数的乘积。进一步地，步骤3中，补偿后的电压输出给定值为：补偿前的电压输出给定值与所述补偿电压值之和，并在调节动作前对补偿后的电压输出信号进行低通滤波处理。进一步地，步骤2中，利用单片机采集导线上的电压信号，并通过单片机计算出压差值和补偿电压值。进一步地，步骤3中，基于所述补偿电压值，所述单片机通过数字PI控制的方式对所述电源的输出电压进行调节。基于上述改进的技术方案，本专利技术通过数字控制的方式保证对电源的输出电压进行有效的调节，以实现电源的远端压差补偿，以满足负载供电的要求，从而有效提高负载供电的可靠性和电源的适用性。进一步地，所述单片机的型号为STM32F103。进一步地，所述电源为28V、120A直流稳压开关电源。基于上述改进的技术方案，本专利技术对具有大电流输出功能的电源远端压降补偿效果更好，比如，对于28V、120A直流稳压开关电源，以实现对负载供电电压的可靠补偿。进一步地，在步骤3之前，还包括人为判断是否进行远端压差补偿的步骤，如果是，则执行步骤3；如果否，则电源输出电压依照给定电压输出。本专利技术的有益效果为：本专利技术创新地对电源负极和负载负极间的压差进行采样，根据采样结果确定补偿电压，以实现远程压差补偿的可靠调节；本专利技术具有可靠性强、实施简单、适用性强等突出优点。附图说明图1为本专利技术的主要工作流程示意图。图2为单线远端压差补偿原理示意图。图3为单线远端压差补偿流程示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法进行详细的解释和说明。如图1、2、3所示，根据负载设备对电源产品供电品质、供电可靠和稳定性的要求，本专利技术创新公开了一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，解决因供电线缆长度过大导致负载端电压压降过大而无法满足负载供电要求的问题；特别对于大电流输出的电源，本实施例中，电源为28V、120A直流稳压开关电源。具体来说，28V、120A通用直流稳压电源输出通过线缆加到负载的正负极，给负载供电；该稳压方法包括如下步骤。步骤1，将一根导线的两端分别连接单片机采样输入正极和负载端的供电负极，且将单片机采样输入负极与电源供电输出端负极连接，其中，如图2所示，电源和负载之间连接有用于传输电能的第一电缆和第二电缆，第一电缆两端分别连接电源的输出端正极和负载的供电端正极，第二电缆两端分别连接电源的输出端负极和负载的供电端负极；本实施例中，在单片机采样输入正极和负载端的供电负极之间引一根细线，作为导线使用。步骤2，在电源为负载供电的过程中，通过单片机对细导线上的电压信号进行采样，然后依据电压信号确定补偿电压值；本实施例中，如图3所示，通过分析电压信号，本专利技术利用该电压信号得到压差值，然后通过压差值确定补偿电压值，补偿电压值为压差值与总系数的乘积，所述总系数为补偿系数与校准系数的乘积，本专利技术采用的是单线测量，所以，实际压降为压差值与补偿系数及校准系数的乘积。由于实际系统存在采样基准误差、电缆生产误差等误差因素，因而为提高补偿(稳压)精度，补偿值应乘以校准系数进行校准。其中，同时根据第一电缆和第二电缆的长度比例以及根据第一电缆和第二电缆的截面积比例确定补偿系数，补偿系数＝1+长度比例÷截面积比例，比如，当所述第一电缆和第二电缆等长且截面积一致时，补偿系数＝(1+1÷1)＝2；校准系数通过在实际系统中测试后得出，初始设定校准系数为1，测量此时负载端电压值作为校准前远端电压值，测量此时本机端电压值，校准系数＝(本机端电压值－校准前远端电压值)÷补偿电压值，比如，负载端电压为27V，本机端电压为34V，补偿电压值为6V，校准系数＝(34－27)÷6＝1.167。为了实现自动控制，本专利技术利用单片机采集导线上的电压信号，并且通过单片机计算出压差值和补偿电压值，更为具体地，通过单片机计算出多个补偿电压值，而实际补偿时使用的值为多个补偿电压值的均值。本实施例中，单片机的型号为STM32F103。在步骤3之前，本实施例还包括：人为判断是否进行远端压差补偿的步骤，如果是，则执行步骤3；如果否，说明当前负载端的输入电压符合负载的供电需求，则电源输出电压依照给定电压输出，不需要对远程压差进行补偿。步骤3，根据确定的补偿电压值自动调节电源的输出电压。本实施例中，补偿后的电压输出给定值为：补偿前的电压输出给定值与补偿电压值之和，并在调节动作前对补偿后的电压输出信号进行低通滤波处理，本实施例中，低通滤波时间常数为单片机数字PI计算周期的6倍以上。本实施例中，基于补偿电压值，单片机通过数字PI控制的方式对电源的输出电压进行调节。本专利技术采用基于单片机STM32F103作为电源系统的主控芯片，实现对电源系统从负载端负极到输出端负极之间压差的采样，然后通过单片机计算出电源系统的远端压降，自动调节提升电源的输出电压，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，其特征在于：所述稳压方法包括如下步骤；步骤1，将一根导线的两端分别连接单片机采样输入正极和负载端的供电负极，且将单片机采样输入负极与电源供电输出端负极连接，其中，所述电源和所述负载之间连接有用于传输电能的第一电缆和第二电缆，所述第一电缆两端分别连接电源的输出端正极和负载的供电端正极，所述第二电缆两端分别连接电源的输出端负极和负载的供电端负极；步骤2，在所述电源为所述负载供电的过程中，对所述导线上的电压信号进行采样，然后依据所述电压信号确定补偿电压值；步骤3，根据确定的补偿电压值调节所述电源的输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，其特征在于：所述稳压方法包括如下步骤；步骤1，将一根导线的两端分别连接单片机采样输入正极和负载端的供电负极，且将单片机采样输入负极与电源供电输出端负极连接，其中，所述电源和所述负载之间连接有用于传输电能的第一电缆和第二电缆，所述第一电缆两端分别连接电源的输出端正极和负载的供电端正极，所述第二电缆两端分别连接电源的输出端负极和负载的供电端负极；步骤2，在所述电源为所述负载供电的过程中，对所述导线上的电压信号进行采样，然后依据所述电压信号确定补偿电压值；步骤3，根据确定的补偿电压值调节所述电源的输出电压。2.根据权利要求1所述的基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，其特征在于：步骤2中，利用所述电压信号得到压差值，然后通过所述压差值确定补偿电压值，所述补偿电压值为所述压差值与总系数的乘积，所述总系数为补偿系数与校准系数的乘积。3.根据权利要求2所述的基于单线压降采样计算和补偿的远端稳压方法，其特征在于：步骤3中，补偿后的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊东，王建军，谭文华，申宏伟，曾华，付进军，张春雷，吴春燕，董星言，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11