一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其包括：在电源输出端远程电压采样电路中添加硬件检测电阻支路，通过判断电源输出端远程电压采样电路的输出电压的大小与理论期望值电压进行比较，实时检测当前远端补偿端子S+和S‑的连接状态。采用本发明专利技术的技术方案，能及时地进行故障报错，维护测试现场安全实现可靠测试。添加硬件电路简便成本低，判断方法简单可靠，可直接应用于实际工程；不仅仅适用于具有输出端电压差分采样电路的电源应用场合，也可以应用于任何具有补偿连接端子的输出端电压采样电路的电源设备中。

A method of detecting the connection state of remote voltage compensation terminal of power supply

【技术实现步骤摘要】
一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法
本专利技术属于电源
，尤其涉及一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法。
技术介绍
无论是工业应用环境下的直流功率电源还是非线性特殊直流功率电源，其需求的基本性能则是对应的输出在任意工况条件下均具备良好的电压采样精度，并且其输出精度是评价大功率直流电源的关键技术指标。由于大功率电源在实际测试环境中，电源与供电负载之间较长的连接线缆，较长的连接线缆会在电源大功率输出条件下严重影响了电源输出的电压精度，故一般采用补偿连接线的方式对功率电源的输出电压进行远端补偿。一般电源设备都会在输出端额外添加两个补偿连接线S+和S-，以供用户连接到实际被测设备的输入端口处，从而进行远端电压补偿，提高送入到被测负载输入接口处的功率电压值，提高大功率直流电源的输出电压精度。而测试现场线缆连接为人工连接，存在复杂的不可控因素，并不能保证电源设备的补偿端子S+和S-的正确连接。而现阶段具有远端电压补偿端子的大功率直流电源设备并没有简单有效的措施去实时检测输出端的补偿端子S+和S-的连接状态，在功率输出的同时断开对应的补偿连接线，功率电源仍会有功率输出，并不会关机保护。所以直流功率电源需要一种简单的检测方案，对电源设备的补偿端子连接线S+和S-的当前连接状态进行实时判断，排除故障连接方式，保证电源设备正常的功率输出。然而，现有技术中具有远端电压补偿端子的大功率直流电源设备并没有简单有效的措施去实时检测输出端的补偿端子S+和S-的连接状态，在功率输出的同时断开对应的补偿连接线，功率电源仍会有功率输出，并不会关机保护，无法实现功率电源远端电压补偿端子的实时连接状态，造成由于测试现场线缆人工连接的不确定性所带来的测试问题。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术公开了一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，可以方便地实时检测当前远端补偿端子S+和S-的连接状态，及时地进行故障报错。对此，本专利技术采用的技术方案为：一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其包括：在电源输出端远程电压采样电路中添加硬件检测电阻支路，通过判断电源输出端远程电压采样电路的输出电压的大小与理论期望值电压进行比较，实时检测当前远端补偿端子S+和S-的连接状态。作为本专利技术的进一步改进，所述电源输出端远程电压采样电路包括运算放大器OPA、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述远端补偿端子S+通过电阻R1与运算放大器OPA的同相输入端连接，所述运算放大器OPA的同相输入端通过电阻R2接地；所述远端补偿端子S-通过电阻R3与运算放大器OPA的反相输入端连接，所述运算放大器OPA的反相输入端通过电阻R4接地；所述电阻R1与电阻R3的阻值相等，所述电阻R2与电阻R4的阻值相等；所述硬件检测电阻支路包括电阻Rx1和电阻Rx2，所述电阻Rx1的一端与电阻R1、远端补偿端子S+连接，所述电阻Rx1的另一端与电源输出端口处的电压正线Usas+连接；所述电阻Rx2的一端与电阻R3、远端补偿端子S-连接，所述电阻Rx2的另一端与电源输出端口处的电压正线Usas-连接；电阻Rx1和电阻Rx2的阻值相等均为Rx，且大于输出端功率线缆的等效阻抗。作为本专利技术的进一步改进，当当运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa与电源输出端口处的固定输入电压Usas+和Usas-之间满足如式(2)数学关系，则补偿端子S+和S-均正常连接。其中：R1为电阻R1的阻值，R2为电阻R2的阻值。作为本专利技术的进一步改进，若用户未正确连接补偿端子连接线S+和S-，电源输出端远程电压采样电路的输出电压偏离理论期望值电压；当S+正确连接，S-断开未正常连接，运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa较理论期望值偏大；当S+断开未正常连接、S-正常连接，S+和S-均断开，以及S+和S-反接时，运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa较理论期望值均偏小；其中，所述理论期望值采用以下公式(2)计算得到：其中，S+和S-为电源输出电压远端补偿端的正线电压和回线电压。作为本专利技术的进一步改进，当运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa与电源输出端口处的固定输入电压Usas+和Usas-之间满足如式(3)的数学关系，则判断S+正确连接而S-未正确连接；作为本专利技术的进一步改进，当运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa与电源输出端口处的固定输入电压Usas+和Usas-之间满足如式(4)的数学关系，则判断S+未正确连接而S-正确连接；作为本专利技术的进一步改进，当运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa与电源输出端口处的固定输入电压Usas+和Usas-之间满足如式(5)的数学关系，则判断S+和S-均断开未正确连接；作为本专利技术的进一步改进，当运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa与电源输出端口处的固定输入电压Usas+和Usas-之间满足如式(6)的数学关系，则判断S+和S-均断开未正确连接；其中电源输出端远程电压采样电路为差分采样电路。判断补偿端子S+和S-是否正确连接的归一化判断条件即为检测所提出的添加硬件检测电阻的差分采样输出电压与电源输出端口处的差分采样电压值进行比较，判断之间的差值状态，即可判断出当前状态电源输出端口的两个补偿端子连接线S+和S-的连接状态。该检测方法对补偿端子的不同连接状态下的差分采样输入和输出关系进行了理论推导，并给出了仿真验证实验，实验的结论也说明所提出检测方法及判断依据的可行性和有效性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：采用本专利技术的技术方案，通过在功率输出端口的差分采样电路中添加硬件检测电阻支路的方法来实现补偿连接端子S+和S-的不同连接状态的检测和判断。该补偿端子连接状态的检测方法，能及时地进行故障报错，维护测试现场安全实现可靠测试。添加硬件电路简便成本低，判断方法简单可靠，可直接应用于实际工程；不仅仅适用于具有输出端电压差分采样电路的电源应用场合，也可以应用于任何具有补偿连接端子的输出端电压采样电路的电源设备中。附图说明图1是本专利技术实施例的硬件在环式补偿端子连接状态检测电路图；其中，(a)为现有技术的正常差分采样电路，(b)为本专利技术添加硬件检测电阻支路的差分采样电路图。图2是本专利技术实施例的添加硬件检测电阻支路的不同情况的差分采样电路；其中，(a)为S+正确连接而S-未正确连接，(b)为S+未正确连接而S-正确连接；(c)为S+和S-均断开未正确连接；(d)S+和S-反接。图3是本专利技术实施例的补偿端子状态检测电路的仿真电路示意图；其中，(a)为远程补偿差分采样电路，(b)为添加补偿连接状态检测方法的查分采样电路。图4是本专利技术实施例的添加补偿端子状态检测电路后对差分采样电路输出结果影响分析图；其中，(a)为u采样输出电压对比波形，(b)为相对误差精度曲线。图5是本专利技术实施例的S+和S-补偿端子为未正常连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其特征在于，其包括：在电源输出端远程电压采样电路中添加硬件检测电阻支路，通过判断电源输出端远程电压采样电路的输出电压的大小与理论期望值电压进行比较，实时检测当前远端补偿端子S+和S-的连接状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其特征在于，其包括：在电源输出端远程电压采样电路中添加硬件检测电阻支路，通过判断电源输出端远程电压采样电路的输出电压的大小与理论期望值电压进行比较，实时检测当前远端补偿端子S+和S-的连接状态。


2.根据权利要求1所述的电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其特征在于：所述电源输出端远程电压采样电路包括运算放大器OPA、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述远端补偿端子S+通过电阻R1与运算放大器OPA的同相输入端连接，所述运算放大器OPA的同相输入端通过电阻R2接地；所述远端补偿端子S-通过电阻R3与运算放大器OPA的反相输入端连接，所述运算放大器OPA的反相输入端通过电阻R4接地；所述电阻R1与电阻R3的阻值相等，所述电阻R2与电阻R4的阻值相等；所述硬件检测电阻支路包括电阻Rx1和电阻Rx2，所述电阻Rx1的一端与电阻R1、远端补偿端子S+连接，所述电阻Rx1的另一端与电源输出端口处的电压正线Usas+连接；所述电阻Rx2的一端与电阻R3、远端补偿端子S-连接，所述电阻Rx2的另一端与电源输出端口处的电压正线Usas-连接；电阻Rx1和电阻Rx2的阻值相等均为Rx，且大于输出端功率线缆的等效阻抗。


3.根据权利要求2所述的电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其特征在于：当当运算放大器OPA输出端的电压Usas_sa与电源输出端口处的固定输入电压Usas+和Usas-之间满足如式(2)数学关系，则补偿端子S+和S-均正常连接。



其中：R1为电阻R1的阻值，R2为电阻R2的阻值。


4.根据权利要求3所述的电源远端电压补偿端连接状态的检测方法，其特征在于：若用户未正确连接补偿端子连接线...

【专利技术属性】
技术研发人员：金珊珊，张东来，王超，张斌，王陶，
申请(专利权)人：深圳市航天新源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44