一种适用于动态电源的自适应功率控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于动态电源的自适应功率控制系统，包括：电源单元用以输出电流；电流保护单元的电流输入端连接电源单元，用以输出电流；功率放大器的电流输入端连接电流保护单元的电流输出端，用以输出功率；电压保护单元连接电流保护单元的电压输出端，用以采集电流保护单元的输出电压，并输出电压；控制单元的电压采集端连接电压保护单元，控制单元的控制端连接电流保护单元的控制端，控制单元的信号输出端连接功率放大器的信号输入端，用以根据电压控制电流保护单元的开启或关断以及功率放大器输出相应的功率。通过控制单元可取动态范围较大电源的输出功率较高值，优化电源利用率；保护单元之间相互保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力线载波通信(Power Line Communication，简称PLC)领域，尤其涉及一种适用于大动态范围电源的自适应功率控制系统。
技术介绍
在传统的对供电电源使用的功率控制系统中，由于供电系统的不一致性(较大动态范围)，出于可靠性的考虑，大多对电源进行统计测试时，取电源的输出功率最小值，并以最小功率为基准，设计与之匹配的固定输出功率控制系统。如图1所示，普通供电系统大多采用火零线整流滤波后，加线性电源给后级多个系统供电，当自身系统负载较重，导致经整流滤波器后的电压过低时，由于来自同样的源，将会导致其他系统的线性电源无法正常工作。例如在智能电表领域中，由于不同的电表或者集中器所使用的变压器或者开关电源之间存在着一定的差异，在不同的输出电压下，输出功率存在着较大差异，传统的功率控制策略是通过获取大多数电源的最低值，发送固定的信号幅度，以适应电源最低输出功率的需求，大多数采用了单纯的限流方式串联限流电阻的形式进行限流。目前还可采用对电压跌落进行控制的手段实现输出功率的调整，如图2所示，当输入电压跌落到一定程度时，电阻R1与电阻R2形成分压，当电阻
R1上的压降较低时，三极管VT1开始处于微关断状态，这样通过对电压跌落的检测起到了一定的保护作用。综上所述，传统的功率控制方法总体存在着如下几个问题：一、根据电源的统计数据获取功率的最小值，这将导致大多数的电源潜力不能被挖掘，造成一定的浪费；二、传统功率控制系统基本采取固定输出功率的策略，以配合电源最低功率使用，此时在电源供电发生变化的情况下，不能自适应不同电源的需求，最终造成电源损坏的情况发生；三、传统方法大多采用单一的电压控制或者单独的电流控制方法，保护手段过于单一。
技术实现思路
针对现有的功率控制方法的上述问题，现提供一种旨在实现适用于供电系统输出大功率范围的能够根据不同的电源自调节输出功率的适用于动态电源的自适应功率控制系统。具体技术方案如下：一种适用于动态电源的自适应功率控制系统，包括：电源单元，用以输出电流；电流保护单元，所述电流保护单元的电流输入端连接所述电源单元，用以输出所述电流；功率放大器，所述功率放大器的电流输入端连接所述电流保护单元的电流输出端，用以输出功率；电压保护单元，连接所述电流保护单元的电压输出端，用以采集所述电流保护单元的输出电压，并输出所述电压；控制单元，所述控制单元的电压采集端连接所述电压保护单元，所述控制单元的控制端连接所述电流保护单元的控制端，所述控制单元的信号输出
端连接所述功率放大器的信号输入端，用以根据所述电压控制所述电流保护单元的开启或关断以及所述功率放大器输出相应的功率。优选的，所述电流保护单元采用带有反馈的控制电路，用以使输出的所述电流在预设电流阈值范围内。优选的，所述控制单元包括：检测电路，所述检测电路的电压输入端形成所述控制单元的电压采集端，连接所述电压保护单元，用以检测所述电压是否跌落，并输出检测结果。优选的，所述控制单元还包括：单片机，连接所述检测电路，用以根据所述检测结果输出相应的控制信号。优选的，所述单片机中预设有多个固定间隔幅度的控制信号。优选的，所述控制单元还包括：数字逻辑电路，所述数字逻辑电路的信号输入端连接所述单片机的控制信号输出端，所述数字逻辑电路的第一信号输出端形成所述控制单元的控制端，连接所述电流保护单元的控制端，用以控制所述电流保护单元的开启或关断，并输出数字信号。优选的，所述控制单元还包括：模数转换电路，连接所述数字逻辑电路的数字信号输出端，用以将所述数字信号转换为模拟信号并输出。优选的，所述控制单元还包括：输出放大器，连接所述模数转换电路的模拟信号输出端，所述输出放大器的模拟信号输出端形成所述控制单元的信号输出端，连接所述功率放大器的信号输入端，所述输出放大器的数字信号输入端连接所述数字逻辑电路的第二信号输出，用以将所述模拟信号放大并发送至所述功率放大器，以控制所述模拟信号的输出幅度。优选的，所述检测电路用以判断所述电压是否跌落至预设电压阈值，并
输出检测结果。优选的，当所述电压跌落至预设电压阈值，所述检测电路输出中断信号至所述单片机。上述技术方案的有益效果：在本技术方案中通过控制单元可取动态范围较大电源的输出功率较高值，尽可能的挖掘电源潜力，优化电源利用率；通过两个保护单元同时保护了电压和电流；保护单元之间相互保护，使系统更加安全。附图说明图1为现有的普通供电系统框图；图2为传统功率控制的电压跌落检测电路图；图3为本专利技术所述适用于动态电源的自适应功率控制系统的模块图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。如图3所示，一种适用于动态电源的自适应功率控制系统，包括：电源单元1，用以输出电流；电流保护单元2，电流保护单元2的电流输入端连接电源单元1，用以输出电流；功率放大器5，功率放大器5的电流输入端连接电流保护单元2的电流输出端，用以输出功率；电压保护单元3，连接电流保护单元2的电压输出端，用以采集电流保护单元2的输出电压，并输出电压；控制单元4，控制单元4的电压采集端连接电压保护单元3，控制单元4的控制端连接电流保护单元2的控制端，控制单元4的信号输出端连接功率放大器5的信号输入端，用以根据电压控制电流保护单元2的开启或关断以及功率放大器5输出相应的功率。在本实施例中通过控制单元4可取动态范围较大电源的输出功率较高值，尽可能的挖掘电源潜力，最大的优化电源利用率；通过两个保护单元同时保护了电压和电流；保护单元之间相互保护，使系统更加安全。本实施例不但可应用于外部的供电系统，而且在实际使用中，可在系统中对外部供电进行滤波，去耦处理，以保证在系统工作时不至于产生较大的纹波，对后级的控制系统造成误判。因此在本实施例中，可在电源单元1部分，加入了多量级的电容进行逐步平滑滤波，并增加电感控制纹波电流。本实施例与传统的功率控制系统的区别还体现在：同时使用电压保护单元3和电流保护单元2，电流保护部分对供电电源进行保护，电压保护部分对电流保护单元2进行保护的同时，且可间接的保护电源单元1。在优选的实施例中，电流保护单元2采用带有反馈的控制电路，用以使输出的电流在预设电流阈值范围内。在本实施例中，预设电流阈值范围的最大值取电源单元1的统计的较大值而不是传统的统计最小值，这就能尽可能的挖掘了电源系统的供电能力，即使在极限重载(短路)的情况下，电流仍旧不至于无限增加。另外，电流保护单元2是受控于控制单元4，根据电压控制电流保护单元2的开启或关
断，这将为系统节省较多的能量，使系统处于低功耗状态。在优选的实施例中，控制单元4包括：检测电路41，检测电路41的电压输入端形成控制单元4的电压采集端，连接电压保护单元3，用以检测电压是否跌落，并输出检测结果。在优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于动态电源的自适应功率控制系统，其特征在于，包括：电源单元，用以输出电流；电流保护单元，所述电流保护单元的电流输入端连接所述电源单元，用以输出所述电流；功率放大器，所述功率放大器的电流输入端连接所述电流保护单元的电流输出端，用以输出功率；电压保护单元，连接所述电流保护单元的电压输出端，用以采集所述电流保护单元的输出电压，并输出所述电压；控制单元，所述控制单元的电压采集端连接所述电压保护单元，所述控制单元的控制端连接所述电流保护单元的控制端，所述控制单元的信号输出端连接所述功率放大器的信号输入端，用以根据所述电压控制所述电流保护单元的开启或关断以及所述功率放大器输出相应的功率。

【技术特征摘要】
1.一种适用于动态电源的自适应功率控制系统，其特征在于，包括：电源单元，用以输出电流；电流保护单元，所述电流保护单元的电流输入端连接所述电源单元，用以输出所述电流；功率放大器，所述功率放大器的电流输入端连接所述电流保护单元的电流输出端，用以输出功率；电压保护单元，连接所述电流保护单元的电压输出端，用以采集所述电流保护单元的输出电压，并输出所述电压；控制单元，所述控制单元的电压采集端连接所述电压保护单元，所述控制单元的控制端连接所述电流保护单元的控制端，所述控制单元的信号输出端连接所述功率放大器的信号输入端，用以根据所述电压控制所述电流保护单元的开启或关断以及所述功率放大器输出相应的功率。2.如权利要求1所述适用于动态电源的自适应功率控制系统，其特征在于，所述电流保护单元采用带有反馈的控制电路，用以使输出的所述电流在预设电流阈值范围内。3.如权利要求1所述适用于动态电源的自适应功率控制系统，其特征在于，所述控制单元包括：检测电路，所述检测电路的电压输入端形成所述控制单元的电压采集端，连接所述电压保护单元，用以检测所述电压是否跌落，并输出检测结果。4.如权利要求3所述适用于动态电源的自适应功率控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括：单片机，连接所述检测电路，用以根据所述检测结果输出相应的控制信号。5.如权利要求4所述适用于动态电源的自适应功率控制系统，其特征在
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈成，何巍，潘宇，潘波，
申请(专利权)人：钜泉光电科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31