一种高频调制稳流电路的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高频调制稳流电路的控制方法及装置，属于电力电子电源控制技术领域。本发明专利技术的技术方案是：采用闭环控制，主控制器通过电流采样电路与输出负载连接，主控制器通过选路控制电路将设置电流信号输入电压比较器，电压比较器通过采样电路的输出信号控制MOS管三的通断，实现实际电流的控制；主控制器输出PWM信号控制MOS管一及MOS管二，控制输出电压；并可以通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出。本发明专利技术通过硬件控制策略，采用电压比较器控制MOS管的门极电压，来实现MOS管对电流的精准快速控制；并通过PID控制使实际输出电压与实际电流相匹配，降低电路功耗；实现了电源系统的输出迅速，控制精确。

A control method and device of high frequency modulation current stabilizing circuit

【技术实现步骤摘要】
一种高频调制稳流电路的控制方法及装置
本专利技术涉及一种高频调制稳流电路的控制方法及装置，属于电力电子电源控制

技术介绍
电源设计中，稳流输出大多采用的控制思想是，采用PID控制（比例积分微分控制）策略来实现输出电流的连续可调。但由于PID控制响应时间长，超调量大，存在稳态误差，以及计算参数依赖经验数据和专家经验等缺点，使实验调试繁琐而漫长。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种高频调制稳流电路的控制方法及装置，通过硬件控制策略，采用电压比较器控制MOS管（场效应管）的门极电压，即通过控制器D\A输出一个控制电压和采样电路输出的采样电压，同时进入电压比较器，通过控制MOS管栅极电压值来控制输出端漏极电流大小，来实现MOS管对电流的精准快速控制；并通过PID控制使实际输出电压与实际电流相匹配，降低电路功耗；最终，实现了电源系统的输出迅速，控制精确，运行稳定而可靠，有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术的技术方案是：一种高频调制稳流电路的控制方法，包含如下步骤：①主控制器将设置电流值和偏置电流值通过D/A（数字/模拟）变换输出，通过选路控制电路选择主控制器的输出信号；②通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出；利用MOS管的电压控制电流特性，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流；主控制器D\A输出一个控制电压和一个采样电压，同时进入电压比较器，如果控制电压比采样电压高，则控制MOS管三导通输出电流，反之，MOS管三截止，电流减小，实现输出电流稳定控制；③同时，根据设定电流值通过算法计算对应的实际电路的输出电压，通过PWM信号控制MOS管一及MOS管二的通断，使实际输出电压与电流相匹配，实现降低能耗的目的。一种高频调制稳流电路的控制装置，包含主控制器、选路控制电路、电压比较器、MOS管三、MOS管一及MOS管二、输出负载和电流采样电路，所述主控制器通过电流采样电路与输出负载连接；主控制器通过选路控制电路与电压比较器连接，电压比较器的输入端与电流采样电路连接，输出端与MOS管三连接；MOS管一及MOS管二与MOS管三以及输出负载互相串联；主控制器通过输出PWM(脉宽调制)信号控制MOS管一及MOS管二，实现输出电压可控，主控制器通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出。本专利技术的有益效果是：通过硬件控制策略，采用电压比较器控制MOS管的门极电压，即通过控制器D\A输出一个控制电压和采样电路输出的采样电压，同时进入电压比较器，通过控制MOS管栅极电压值来控制输出端漏极电流大小，来实现MOS管对电流的精准快速控制；并通过PID控制使实际输出电压与实际电流相匹配，降低电路功耗；最终，实现了电源系统的输出迅速，控制精确，运行稳定而可靠。附图说明图1是本专利技术的结构框图；图中：主控制器1、选路控制电路2、电压比较器3、MOS管三4、MOS管一及MOS管二5、输出负载6、电流采样电路7。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术技术方案作进一步详细的说明。一种高频调制稳流电路的控制方法，包含如下步骤：①主控制器将设置电流值和偏置电流值通过D/A变换输出，通过选路控制电路选择主控制器的输出信号；②通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出；利用MOS管的电压控制电流特性，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流；主控制器D\A输出一个控制电压和一个采样电压，同时进入电压比较器，如果控制电压比采样电压高，则控制MOS管三导通输出电流，反之，MOS管三截止，电流减小，实现输出电流稳定控制；③同时，根据设定电流值通过算法计算对应的实际电路的输出电压，通过PWM信号控制MOS管一及MOS管二的通断，使实际输出电压与电流相匹配，实现降低能耗的目的。一种高频调制稳流电路的控制装置，包含主控制器1、选路控制电路2、电压比较器3、MOS管三4、MOS管一及MOS管二5、输出负载6和电流采样电路7，所述主控制器1通过电流采样电路7与输出负载6连接；主控制器1通过选路控制电路2与电压比较器3连接，电压比较器3的输入端与电流采样电路7连接，输出端与MOS管三4连接；MOS管一及MOS管二5与MOS管三4以及输出负载6互相串联；主控制器1通过输出PWM信号控制MOS管一及MOS管二5，实现输出电压可控，主控制器1通过输出调制信号控制MOS管三4，实现调制输出。在实际应用中，采用闭环控制，主控制器通过电流采样电路与输出负载连接，主控制器通过选路控制电路将设置电流信号输入电压比较器，电压比较器通过采样电路的输出信号控制MOS管三的通断，实现实际电流的控制。主控制器输出PWM信号控制MOS管一及MOS管二，控制输出电压；并可以通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出。实现硬件控制电流，使响应时间更短，输出电流更精确；算法控制输出电压，使输出电压与输出电流相匹配。主控制器主要元件为STM32F103心片，通过采样电阻上的电流信号，与设定的电流信号比较，控制MOS管三的开关，实现闭环控制。选路控制电路主要元件为TS5A3157选路开关，通过TS5A3157选路开关选择主控制器的输出信号，将设置电流值和偏置电流通过D/A变换输出。设置电流值控制电路的实际输出电流，偏置电流值是驱动电源中放大器的输入电路的静态电流，即保证电路正常工作的初始值。利用STM32F103心片的高级定时器功能输出两路互补的PWM信号，经过UCC27282驱动心片自动加死区时间来控制MOS管一及MOS管二的通断，进而实现输出电压的稳定可调。电压比较器采用LM324比较器，输出经过15K电阻上拉后接MOS管G脚，当控制电压比参考电压高，则控制MOS管三导通输出电流；当控制电压比参考电压低就输出低电平（接近0V）使MOS管三截止，电流减小。综上所述，通过本专利技术，通过硬件控制方法，与算法控制方法相结合的控制策略，采用比较器控制MOS管的门极电压，实现MOS管对电流的精准快速控制；通过PID控制使实际输出电压与实际电流相匹配，降低电路功耗。达到了电源系统的输出迅速，控制精确，运行稳定而可靠的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频调制稳流电路的控制方法，其特征在于包含如下步骤：①主控制器将设置电流值和偏置电流值通过D/A变换输出，通过选路控制电路选择主控制器的输出信号；②通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出；利用MOS管的电压控制电流特性，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流；主控制器D\A输出一个控制电压和一个采样电压，同时进入电压比较器，如果控制电压比采样电压高，则控制MOS管三导通输出电流，反之，MOS管三截止，电流减小，实现输出电流稳定控制；③同时，根据设定电流值通过算法计算对应的实际电路的输出电压，通过PWM信号控制MOS管一及MOS管二的通断，使实际输出电压与电流相匹配，实现降低能耗的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频调制稳流电路的控制方法，其特征在于包含如下步骤：①主控制器将设置电流值和偏置电流值通过D/A变换输出，通过选路控制电路选择主控制器的输出信号；②通过输出调制信号控制MOS管三，实现调制输出；利用MOS管的电压控制电流特性，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流；主控制器D\A输出一个控制电压和一个采样电压，同时进入电压比较器，如果控制电压比采样电压高，则控制MOS管三导通输出电流，反之，MOS管三截止，电流减小，实现输出电流稳定控制；③同时，根据设定电流值通过算法计算对应的实际电路的输出电压，通过PWM信号控制MOS管一及MOS管二的通断，使实际输出电压与电流相匹配，实现降低能耗的目的。

【专利技术属性】
技术研发人员：许亚朝，王江浩，蔡林峰，郗悦，张晓光，刘玉龙，翟志强，赵志强，
申请(专利权)人：保定天威保变电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13