超远距离稳压补偿电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种超远距离稳压补偿电路，包括电源电压内环电路和远端电压外环电路；所述远端电压外环电路一端连接负载、另一端连接电源电压内环电路；所述电源电压内环电路用于输出稳定的电源电压；所述远端电压外环电路用于控制调节电源电压内环电路的输出电压，以补偿负载与电源之间的线路损耗；本实用新型专利技术通过远端电压外环电路对负载端输入电压进行采样，并将采样到的电压与负载端输入基准电压进行比较、处理，最后输入电源电压内环电路控制调节电源的PWM信号来控制电源输出，最终达到补偿线路损耗、稳定电源输出的目的。

【技术实现步骤摘要】
超远距离稳压补偿电路
本技术属于电力电子
，具体是一种超远距离稳压补偿电路。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，对负载端输入电压特性要求越来越高，对电流的要求也越来越大；当电源需要长距离传输及电源需要较大电流输出，同时要稳定负载端的电压时，在传输导线上会产生压降，这种压降会随着电流的增大而增大；此时满足不了负载使用要求，或者负载将不能正常工作；我们需要将输出电压稳定甚至有一定的调压范围。可调稳压电源是利用现代电力电子技术，通过控制开关器件导通与断开的时间比率来维持输出电压稳定的一种电源；如今随着大规模及超大规模集成电路的发展与应用，可调稳压电源的工作电流范围越来越大；随着传输距离的延长，电源与负载之间的线路损耗越来越大，导致负载端的输入电压不能满足负载正常工作，故需要对电源与负载之间的线路损耗进行补偿，以保证负载能够正常工作。申请号为201220266489.3的专利公开了一种利用反馈环进行远端稳压补偿电路，包括DC-DC转换器、缓冲电容、差分电路、反馈电路、稳压电路、分压电路、接口是输出+、输出地、远端+、远端地；利用反馈环进行远端稳压补偿电路，利用差分运放解决了共地问题，利用本身输出为差分运放及运算放大器供电，简化电路、节约成本，利用负反馈电路，使输出处于一个动态平衡状态，达到稳定输出电压的目的，利用分压电路输出电压易调整，改变基准可以实现电压连续可调。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种超远距离稳压补偿电路，本技术通过远端电压外环电路对负载端输入电压进行采样，并将采样到的电压与负载端输入基准电压进行比较、处理，最后输入电源电压内环电路控制调节电源的PWM信号来控制电源输出，最终达到补偿线路损耗、稳定电源输出的目的。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：超远距离稳压补偿电路，包括电源电压内环电路和远端电压外环电路；所述远端电压外环电路一端连接负载、另一端连接电源电压内环电路；所述电源电压内环电路用于输出稳定的电源电压；所述远端电压外环电路用于控制调节电源电压内环电路的输出电压，以补偿负载与电源之间的线路损耗；所述电源电压内环电路包括：加法器电路、PWM调节电路、稳压输出端口和远端信号输入端口；所述稳压输出端口、远端信号输入端口分别与加法器电路的输入端相连；所述加法器的输出端与PWM调节电路相连；所述远端电压外环电路包括依次电连接的负载采样电路、比较器电路、光耦隔离放大电路、三端稳压器电路、跟随器电路以及远端信号输出端口。具体地，所述负载采样电路与负载输入端相连，用于采样负载的输入端电压，所述负载输入端电压与负载端基准电压一同作为比较器电路的输入信号。进一步地，所述比较器电路的输出端与光耦隔离放大电路的输入端相连，所述光耦隔离放大电路用于对所述比较器的输出信号进行放大隔离。进一步地，所述光耦隔离放大电路的输出端与三端稳压器电路的输入端相连，所述三端稳压器电路的输出端与跟随器电路的输入端相连，所述三端稳压器电路为跟随器电路提供2.5V基准钳位电压。进一步地，所述跟随器的输出端与远端信号输出端口相连，所述跟随器电路用于将远端采样信号与电源内部反馈信号进行隔离；还用于减小传输损耗；所述远端信号输出端口与远端信号输入端口相连，用于实现远端电压外环电路与电源电压内环电路之间的信号传输。具体地，所述稳压补偿电路还包括前馈电路，所述前馈电路一端与负载采样电路的采样端相连，另一端与电源电压内环电路相连，用于减少信号传输的延时。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术通过远端电压外环电路采集负载端的输入电压，并将采集到的电压信号与负载端输入基准电压进行比较、放大、隔离，最后输入电源电压内环电路控制调节电源的PWM信号来控制电源输出，最终达到补偿线路损耗、稳定电源输出的目的；(2)本技术在负载采样电路的采样端与电源电压内环电路之间设置前馈电路，以减少信号的传输延迟，解决了由于远端信号传输距离长导致采样信号会有滞后的问题；从而保障了电源的正常工作。附图说明图1为本实施例超远距离稳压补偿电路的整体结构示意框图；图2为本实施例中远端电压外环电路图；图3为本实施例中电源电压内环电路图；图4为本实施例中前馈电路连接结构示意图；图5为本实施例超远距离稳压补偿电路的整体结构连接电路图。具体实施方式下面将结合本技术中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。如图1至5所示，本实施例公开了一种超远距离稳压补偿电路，包括电源电压内环电路和远端电压外环电路；所述远端电压外环电路一端连接负载、另一端连接电源电压内环电路；所述电源电压内环电路用于输出稳定的电源电压；所述远端电压外环电路用于控制调节电源电压内环电路的输出电压，以补偿负载与电源之间的线路损耗。具体地，所述电源电压内环电路包括：加法器电路、PWM调节电路、稳压输出端口和远端信号输入端口；所述稳压输出端口、远端信号输入端口分别与加法器电路的输入端相连；所述加法器的输出端与PWM调节电路相连；所述电源电压内环电路为电流模式补偿网络，输出为电流源给并联的电容和负载电阻供电，这样会造成90度的移相和约10倍频的增益衰减，使放大器的补偿简化，从而更加适应输入和负载变化范围大的场合。具体地，所述远端电压外环电路包括负载采样电路、比较器电路、光耦隔离放大电路、三端稳压器电路、跟随器电路以及远端信号输出端口；所述远端电压外环电路属于电压模式电源的典型补偿网络，前端输入增益衰减，导致电压模式环路稳定比较困难，放大器的补偿采用复杂网路实现。进一步地，所述负载采样电路与负载输入端相连，用于采样负载的输入端电压，所述负载输入端电压与负载端基准电压一同作为比较器电路的输入信号；所述基准电压由Vcc通过电阻R18和R20分压给比较器N3提供参考基准电压；进一步地，所述比较器电路的输出端与光耦隔离放大电路的输入端相连，所述光耦隔离放大电路用于对所述比较器的输出信号进行放大隔离；进一步地，所述光耦隔离放大电路的输出端与三端稳压器电路的输入端相连，所述三端稳压器电路的输出端与跟随器电路的输入端相连，所述三端稳压器电路为跟随器电路提供2.5V基准钳位电压；进一步地，所述跟随器的输出端与远端信号输出端口相连，所述跟随器电路用于将远端采样信号与电源内部反馈信号进行隔离；还用于减小传输损耗；所述远端信号输出端口与远端信号输入端口相连，用于实现远端电压外环电路与电源电压内环电路之间的信号传输。具体地，所述稳压补偿电路还包括前馈电路，所述前馈电路一端与负载采样电路的采样端相连，另一端与电源电压内环电路相连，用于减少信号传输的延时。具体地，本技术的电路在设计时，要根据输出线路上的压降来设计电源本身的输出范围；假设电源与负载之间的距离大于40米，电源输出最大电流时线路上的压降为7V，负载端电压必须稳定到28V才能正常工作，则电源本身的输出必须大于35V。具体地，本实施例一种超远距离稳压补偿电路的工作原理为：该电路主要是通过补偿负载传输线上的压降来达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超远距离稳压补偿电路，其特征在于，包括电源电压内环电路和远端电压外环电路；所述远端电压外环电路一端连接负载、另一端连接电源电压内环电路；所述电源电压内环电路用于输出稳定的电源电压；所述远端电压外环电路用于控制调节电源电压内环电路的输出电压，以补偿负载与电源之间的线路损耗；所述电源电压内环电路包括：加法器电路、PWM调节电路、稳压输出端口和远端信号输入端口；所述稳压输出端口、远端信号输入端口分别与加法器电路的输入端相连；所述加法器的输出端与PWM调节电路相连；所述远端电压外环电路包括依次电连接的负载采样电路、比较器电路、光耦隔离放大电路、三端稳压器电路、跟随器电路以及远端信号输出端口。

【技术特征摘要】
1.超远距离稳压补偿电路，其特征在于，包括电源电压内环电路和远端电压外环电路；所述远端电压外环电路一端连接负载、另一端连接电源电压内环电路；所述电源电压内环电路用于输出稳定的电源电压；所述远端电压外环电路用于控制调节电源电压内环电路的输出电压，以补偿负载与电源之间的线路损耗；所述电源电压内环电路包括：加法器电路、PWM调节电路、稳压输出端口和远端信号输入端口；所述稳压输出端口、远端信号输入端口分别与加法器电路的输入端相连；所述加法器的输出端与PWM调节电路相连；所述远端电压外环电路包括依次电连接的负载采样电路、比较器电路、光耦隔离放大电路、三端稳压器电路、跟随器电路以及远端信号输出端口。2.根据权利要求1所述的超远距离稳压补偿电路，其特征在于，所述负载采样电路与负载输入端相连，用于采样负载的输入端电压，所述负载输入端电压与负载端基准电压一同作为比较器电路的输入信号。3.根据权利要求1所述的超远距离稳压...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓轩，吴和斌，陈新建，
申请(专利权)人：武汉泓承科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42