一种降压式变换电路效率测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种降压式变换电路效率测量装置，包括一个可改变负载的待测Buck电源模块，所述的测量系统还包括输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块、电压电流调理电路和单片机数据处理模块；所述的输入电压检测模块和输入电流检测模块与待测Buck电源模块的输入端连接，输出电压检测模块和输出电流检测模块与待测Buck电源模块的输出端连接，输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块均通过电压电流调理电路和单片机数据处理模块连接。通过本实用新型专利技术可以得到Buck电源模块的效率与输出电流的通用计算模型；其测量精确度高，测量结果可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种降压式变换电路效率测量装置
本技术涉及开关电源
，尤其涉及一种降压式变换电路效率测量装置。
技术介绍
随着计算机技术、控制技术、电力电子技术的迅速发展，Buck电路多模块并联技术得到了广泛的应用。为了使并联Buck电源模块效率最优，需要精确的得到Buck电源模块的效率模型。现有技术中，为了得到Buck电源模块的效率模型，需要大量的去测量Buck电源模块的效率曲线，费时费力。而且，由于电感、开关管的寄生参数差异，即使是同一厂家生产的同一型号Buck电源模块，参数也不可能完全一致，要想精确得到每个Buck模块的效率曲线，在当前的测量条件下，是很难实现的。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种降压式变换电路效率测量装置。本技术的技术方案为：一种降压式变换电路效率测量装置，包括一个可改变负载的待测Buck电源模块，所述的测量系统还包括输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块、电压电流调理电路和单片机数据处理模块；所述的输入电压检测模块和输入电流检测模块与待测Buck电源模块的输入端连接，输出电压检测模块和输出电流检测模块与待测Buck电源模块的输出端连接，输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块均通过电压电流调理电路和单片机数据处理模块连接。本技术具有以下优点：1.本技术的测量装置结构简单、可以通过其测量数据得到降压式变换电路效率与输出电流的通用计算模型；测量精确度高，测量结果可靠。2.本技术的测量方法简单易操作，只需要三组采样值就可确定任一个Buck变换器的效率模型，而传统测量方法需要数百上千次采样数据的精确拟合；节省了大量的人力物力；附图说明图1是降压式变换电路效率测量装置的测量系统硬件组成图；图2是单个Buck电路的电路模型示意图；图3是Buck电路效率模型的计算流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细说明。参见图1，图1为本技术降压式变换电路效率测量装置，测量系统包括一个可改变负载的待测Buck电源模块，所述的测量系统还包括输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块、电压电流调理电路和单片机数据处理模块；所述的输入电压检测模块和输入电流检测模块与待测Buck电源模块的输入端连接，输出电压检测模块和输出电流检测模块与待测Buck电源模块的输出端连接，输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块均通过电压电流调理电路和单片机数据处理模块连接。参见图2，图2是Buck电源模块的电路模型示意图，其中VS为输入电压，Ron为功率器件导通电阻，Von为二极管导通压降，RL为电感等效电阻，iL为电感电流，vL为电感电压，RC为电容等效串联电阻，iC为电容电流，R为负载电阻，Io为输出电流，Vo为输出电压。通过推导可得Buck电源模块的效率η与输出电流Io的函数模型为：式(1)中的系数为:c1＝DRon+RL，Ts1＝tcross(off)-tcross(on)，Ts2＝tcross(on)+tcross(off)。根据式(1)可得效率模型的系数计算式为：式(2)中的I1，I2，I3和η1，η2，η3代表三个不同负载条件下的变换器输出电流及对应的效率值。根据式(2)可知，当在变换器应用中使用效率模型时，首先根据变换器电路输入、输出数据的采样值计算变换器电路的效率，采样三组值即可，注意保持输出电压不变。将输出电流采样值与对应计算的效率值组成一对数据，将三对数据及输出电压值代入计算式(2)，可计算出效率模型参数c1，c2，c3，即通过三组采样值确定变换器的实际效率模型。将效率模型参数c1，c2，c3代入式(1)即可得到任一Buck电源模块的效率模型。结合图3，具体测量过程包括以下步骤：步骤一：选定Buck电源模块，连接负载并上电；步骤二：测量此时的输出电流,根据测得的输入、输出电压以及输入电流，计算此时Buck电源模块的输出效率；步骤三：改变负载，测量此时的输出电流，根据测得的输入、输出电压以及输入电流，计算此时Buck电源模块的输出效率；步骤四：改变负载，测量此时的输出电流,根据测得的输入、输出电压以及输入电流，计算此时Buck电源模块的输出效率；步骤五：根据三组输出电流和效率值，得到效率模型的系数；步骤六：将三组效率模型的系数带入到Buck电源模块的效率与输出电流的函数模型公式中，可得到Buck电源模块的效率模型。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降压式变换电路效率测量装置，包括一个可改变负载的待测Buck电源模块，其特征在于：所述的测量装置还包括输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块、电压电流调理电路和单片机数据处理模块；所述的输入电压检测模块和输入电流检测模块与待测Buck电源模块的输入端连接，输出电压检测模块和输出电流检测模块与待测Buck电源模块的输出端连接，输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块均通过电压电流调理电路和单片机数据处理模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种降压式变换电路效率测量装置，包括一个可改变负载的待测Buck电源模块，其特征在于：所述的测量装置还包括输入电压检测模块、输入电流检测模块、输出电压检测模块、输出电流检测模块、电压电流调理电路和单片机数据处理模块；所述的输入电压检测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，孙晋坤，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61