The invention discloses a constant power and wide range digital program-controlled power supply and control method. The two-stage EMI common mode filter unit performs two-stage EMI common mode filter on the input alternating current; the first digital signal processing control unit collects the DC voltage output by the full bridge rectifier unit and the feedback current information, and controls the boost conversion unit to boost the DC voltage output by the full bridge rectifier unit In other words, the output voltage after boost rectifier transformation is detected at the same time; the first digital signal processing control unit compares the boost output voltage with the set rectifier output target voltage, and takes the difference of comparison as the input error instruction of the output voltage closed-loop; the input error instruction is calculated by the voltage closed-loop PID control to realize the output target voltage control of the boost converter unit. In order to meet the quality requirements of program-controlled power supply in actual use.
【技术实现步骤摘要】
一种恒功率宽范围数字程控电源及控制方法
本专利技术属于电源领域，特别涉及一种恒功率宽范围数字程控电源及控制方法。
技术介绍
程控电源作为一种采用上位机控制可动态调节输出电压、电流的电源广泛应用于实验室等供电电源，也可作为工业现场电源。但目前的程控电源一般采用两级拓扑结构，前级整流稳压，后级直接DC/DC变换输出，而程控电源功率一定，最大输出电流由额定功率及输出最大电源电压决定，因此当程控输出电源电压低于最大输出电源电压时，其功率不能实现满功率，也即程控电源不能实现恒功率输出，制约了程控电源在不同输出电压时输出功率范围.另一种程控电源为了实现恒功率输出，将DC/DC变换中的变压器按恒功率低电压大电流设计，而要同时满足高压和低压宽范围，实际变压器功率需按照额定功率几倍的要求进行设计，增大变压器体积的同时也增加了变压器设计的难度，从而影响程控电源整体的质量品质。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是：为克服现有程控电源设计的不足，本专利技术设计了一种恒功率宽范围数字程控电源及控制方法，以满足实际使用中对...
【技术保护点】
1.一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：包括可控整流AC/DC电路、隔离高压DC/DC电路和程控输出DC/DC电路，/n可控整流AC/DC电路包括两级EMI共模滤波单元、全桥整流单元、Boost变换单元和第一数字信号处理控制单元，/n两级EMI共模滤波单元对输入的交流电进行两级EMI共模滤波；第一数字信号处理控制单元采集全桥整流单元输出的直流电压及反馈的电流信息，控制Boost变换单元对全桥整流单元输出的直流电压进行Boost整流变换，同时检测Boost整流变换后的输出电压；第一数字信号处理控制单元对Boost输出电压与设定的整流输出目标电压进行比较，将比较的差值作为...
【技术特征摘要】
1.一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：包括可控整流AC/DC电路、隔离高压DC/DC电路和程控输出DC/DC电路，
可控整流AC/DC电路包括两级EMI共模滤波单元、全桥整流单元、Boost变换单元和第一数字信号处理控制单元，
两级EMI共模滤波单元对输入的交流电进行两级EMI共模滤波；第一数字信号处理控制单元采集全桥整流单元输出的直流电压及反馈的电流信息，控制Boost变换单元对全桥整流单元输出的直流电压进行Boost整流变换，同时检测Boost整流变换后的输出电压；第一数字信号处理控制单元对Boost输出电压与设定的整流输出目标电压进行比较，将比较的差值作为输出电压闭环的输入误差指令；对输入误差指令进行电压闭环PID控制计算，实现对Boost变换单元输出目标电压控制；
隔离高压DC/DC电路包括DC/DC全桥变换单元、全桥整流滤波单元和第二数字信号处理控制单元，
第二数字信号处理控制单元控制DC/DC全桥变换单元将目标电压变为高频交流电压，并采集高压直流电压，并与高压直流电压目标值进行比较，将比较的差值作为输出电压闭环的输入误差指令；对输入误差指令进行电压闭环PID控制计算，实现对隔离高压DC/DC电路输出高压直流电压控制；
程控输出DC/DC电路包括输出斩波单元、EMI直流输出滤波单元、第三数字信号处理控制单元和通信接口单元，
第三数字信号处理控制单元控制输出斩波单元，将高压直流电压变为目标斩波电压，并通过通信接口单元接收来自外部上位机传递的程控电压、电流指令信号，与EMI直流输出滤波单元实时输出的电压、电流进行比较，将比较的差值分别作为电压闭环、电流闭环的输入误差指令，对输入误差指令进行电压、电流闭环PID控制计算，实现对高压直流电压的程控输出控制。
2.如权利要求1所述的一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：第一数字信号处理控制单元、第二数字信号处理控制单元和第三数字信号处理控制单元的功能可扩展在所有的控整流AC/DC电路、隔离高压DC/DC电路、程控输出DC/DC电路上。
3.如权利要求1所述的一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：将程控电源并联连接，并联的程控电源的通信接口并联连接在综合控制单元上，综合控制单元接收来自外界信号输入，将外界信号输入通过通信接口传递给程控电源，作为程控电源的输入指令，控制程控电源的输出，实现对程控电源的输出均流控制。
4.如权利要求3所述的一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：对程控电源的输出均流控制方法为：
(1)综合控制单元采集程控电源并联后输出的直流电流，根据程控电源的正常工作个数确定程控电源的均流目标电流；
(2)综合控制单元将均流目标电流通过数字总线通信接口传递给每个程控电源；
(3)程控电源将均流目标电流与自身输出的程控电流进行比较，将其差值作为程控电源电压闭环的修正补偿值，调节程控电源电压输出，实现均流调节。
5.如权利要求4所述的一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：当程控电源至少一个出现故障时，综合控制单元负责对故障程控电源进行检查，故障检查确认后抛弃故障程控电源单元，重新计算均流目标电流，并下发给各个程控电源模块，程控电源模块根据新的均流目标电流进行输出电压调节，从而实现故障条件下的并联均流。
6.如权利要求5所述的一种恒功率宽范围数字程控电源，其特征在于：实现故障条件下的并联均流的方法为：
(1)各个程控电源将自己的工作状态及输出电压、电流信息通过数字总线通信接口高速传输给综合控制单元；
(2)综合控制单元根据各个程控电源传输的工作状态及输出电压、电流判断程控电源的工作状态，确认程控电源故障后，向故障程控电源下发目标输出电压为0或停止输出指令，实现对故障程控电源的切除；
(3)综合控制单元切除故障程控电源后，根据采集到的程控电源并联后输出总直流电流，重新统计正常工作程控电源工作个数，计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：王移川，胡骢，李春宇，李旭阳，岳长路，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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