开关电源一种可变伏安特性的实现方法技术

开关电源一种可变伏安特性的实现方法，其特征在于，该方法由计算机、控制模块、可变伏安特性模块和开关电源驱动电路组成的控制系统实现，其中：　计算机，用于提供通讯接口，实现人机交互，并对控制模块电下发指令；　控制模块，用于接受来自计算 机的指令，然后控制可变伏安特性电路中的数字电位器改变数字电位器的阻值，实现电流和电压伏安特性的改变；　可变伏安特性电路模块，用于与控制模块通讯，并作为开关电源驱动电路的驱动源，该可变伏安特性电路模块上设有数字电位器、伏安特性运算模块、 比较器、参考源及负载工作状态检测电路；　开关电源驱动电路，是可变伏安特性模块的负载，该开关电源驱动电路用于驱动功率开关管，该功率开关管根据不同的伏安特性产生的不同的输出脉冲，并自动调节开关管的导通时间和关断时间，或者调节相互之间的相移 ；　可变伏安特性的实现具体包括下列步骤：　步骤一，上电，确保通讯接口状态正常；　步骤二，通讯接口初始化：　按照通讯接口的协议设置计算机通讯接口的状态和参数，使计算机和控制模块能够按照协议正确地完成数据通讯任务；　 　步骤三，设定工作参数　所设定的工作参数包括，工作电压、工作电流和伏安特性运算关系；　设定工作电压：通讯接口初始化完毕后，此时进行计算机和控制模块之间的通讯，控制模块按照计算机的指令首先使能数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调 整，得到不同的比值的反馈电压；　设定工作电流实际是通过对输出电流的反馈，来调节电源内阻的一个过程；对一些特定的负载，除了需要动态改变工作电压外，还需要调整工作电流，才能得到需要的伏安特性；控制模块按照计算机的指令首先使能对应的数字电位 器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电流；　设定伏安特性运算关系是控制相应电路的运算关系实现对反馈电压和反馈电流的运算；　步骤四：伏安特性运算　由可变伏安特性电路模块上的伏安特性运算模块，将数字电位器的阻 值发生变化而产生的反馈电压和反馈电流按照规定的法则进行运算，产生负载需要的伏安特性；　步骤五，使能输出：　使能可变伏安特性电路模块的输出，使整机处于工作状态；　步骤六，根据现有伏安特性，判断是否满足负载要求，如果不满足，重 复步骤三，直到满足要求，如果满足要求转入待命状态，做好下一次调节的准备工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源可以根据需要来调节电压和电流关系特性的方法，具体地说就是为开关电源的后级驱动电路提供合适的驱动特性来满足不同负载的需要。本专利技术适用于开关电源电路的设计。
技术介绍
在开关电源电路设计中，一般情况下电源在其允许的可靠的输入电压范围内，输出的电压都是恒定的，只要在正常的操作条件下，输出电压不会随着输入电压的变化发生显著的变化。这种开关电源的伏安特性一般就是固定的，电源驱动电路输出稳定的脉冲。这种电源只适合用于有固定工作电压的负载，其缺点是不适合工作电压需要根据需要进行变化的负载。同样，还有恒流电源，也不适合工作电流需要根据需要进行变化的负载。 还有的开关电源能够满足那种具有动态工作电压特性的负载需求，这种开关电源能够根据负载要求进行变化，一般情况下它们需要通过机械式可调电阻器来实现，通过现场机械转动可调电阻器的螺丝来使电阻变大或变小，虽然这种方法能够改变伏安特性，但是它的伏安特性曲线调整起来非常麻烦，不但需要近距离操作，而且存在着反复调节电阻器而使电阻器失灵或损坏的风险，同时还存在着伏安特性可重复性差的弊病，另外，机械电位器调节时会带来噪音，干扰开关电源控制环路的工作。不适合在产品中使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供，该方法可以根据需要来调节电压和电流关系特性，满足需要动态调节工作电压和电流的负载需求。 为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案 ，其特征在于，该方法由计算机、控制模块、可变伏安特性模块和开关电源驱动电路组成的控制系统实现，其中 计算机，用于提供通讯接口，实现人机交互，并对控制模块电下发指令； 控制模块，用于接受来自计算机的指令，然后控制可变伏安特性电路中的数字电位器改变数字电位器的阻值，实现电流和电压伏安特性的改变； 可变伏安特性电路模块，用于与控制模块通讯，并作为开关电源驱动电路的驱动源，该可变伏安特性电路模块上设有数字电位器、伏安特性运算模块、比较器和参考源，以及负载工作状态检测电路. 所述的参考源包括恒定参考源和锯齿波发生器模块； 开关电源驱动电路，是可变伏安特性模块的负载，该开关电源驱动电路用于驱动功率开关管，该功率开关管根据不同的伏安特性产生的不同的输出脉冲，并自动调节开关管的导通时间和关断时间，或者调节相互之间的相移。 可变伏安特性的实现具体包括下列步骤 步骤一，上电，确保通讯接口状态正常； 步骤二，通讯接口初始化 按照通讯接口的协议设置计算机通讯接口的状态和参数，使计算机和控制模块能够按照协议正确地完成数据通讯任务； 步骤三，设定工作参数 所设定是工作参数包括，工作电压、工作电流和伏安特性运算关系； 设定工作电压通讯接口初始化完毕后，此时进行计算机和控制模块之间的通讯，控制模块按照计算机的指令首先使能数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电压； 设定工作电流实际是通过对输出电流的反馈，来调节电源内阻的一个过程； 对一些特定的负载，除了需要动态改变工作电压外，还需要调整工作电流，才能得到需要的伏安特性；控制模块按照计算机的指令首先使能对应的数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电流； 设定伏安特性运算关系是控制相应电路的运算关系实现对反馈电压和反馈电流的运算。 步骤四伏安特性运算 由可变伏安特性电路模块上伏安特性运算模块，将数字电位器的阻值发生变化而产生的反馈电压和反馈电流按照规定的法则进行运算，产生负载需要的伏安特性； 步骤五，使能输出 使能可变伏安特性电路模块的输出，使整机处于工作状态。 步骤六，根据现有伏安特性，判断是否满足负载要求，如果不满足，重复步骤三，直到满足要求，如果满足要求转入待命状态，做好下一次调节的准备工作 本专利技术的，能够减少人为干扰因素，使开关电源的伏安特性具有快速，准确的可重复性，能够满足不同负载对不同工作电压的需求。具有如下的技术效果 1)使得伏安特性多样化，可满足各种不同负载对不同伏安特性动态调节的要求； 2)使用数字电位器代替机械电位器来实现伏安特性调节，由于数字电位器的数值和输出电阻是一一对应的，因而该方法具有可重复性好，调节快速的特点，能有效排除像调节机械电位器那样带来的人为调节误差。并且排除了机械电位器调节时引入的干扰。 3)采用本专利技术的方法，使得远端操作变为可能，特别是对于那些大功率，特大功率开关电源运用于有一定危险的场合，该方案相对于机械方式调节具有很大的优势。 附图说明 图1是本专利技术的的系统框图。 图2是可变伏安特性电路实现的简易框图。 图3是可变伏安特性电路的几种伏安特性图； 图4是本专利技术的操作流程图。 以下结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。 具体实施例方式 参见图1，本专利技术的，由计算机、控制模块、可变伏安特性模块和开关电源驱动电路组成的控制系统实现，其中 计算机主要为控制模块提供通讯接口，便于实现人机交互，电源伏安特性的改变就是通过计算机下发命令来实现的。 控制模块主要用于通过与计算机的通讯接口进行通讯，接受来自计算机的指令，然后去控制后端的可变伏安特性电路的数字电位器改变电位器的阻值来实现电流和电压的改变。 可变伏安特性电路模块，由数字电位器、伏安特性运算模块、比较器和参考源，以及负载工作状态检测电路组成。伏安特性实现电路模块示意图参见图2，图2中的k1Uo和k0k2Io中的系数k1，k2就是数字电位器调节时形成的比例系数。而参考源则包括恒定参考源源和锯齿波发生器模块。该可变伏安特性电路模块与前级的控制模块之间的通讯也按照某种通讯接口规定的协议完成。它一方面根据前级控制模块发出的控制指令去改变自身设置的数字电位器阻值，另一方面将由于数字电位器的阻值发生变化而产生的新的电压和电流经过伏安特性运算模块运算，运算的输出与参考源进行比较，产生比较电压，进而该电压又与锯齿波发生器模块输出的波形进行比较形成能的具有一定占空比或相移的脉冲，作为后极开关电源驱动电路的驱动源，去满足不同伏安特性要求。在模块中的负载工作状态检测电路将负载运行的电压，电流参数通过可变伏安特性模块传递给控制模块，由控制模块根据这个信息来调节电位器的值，既可以实现有工作人员在时的人工调节，也方便实现无人员值班时的自动调整。 开关电源驱动电路，是可变伏安特性模块的负载，该开关电源驱动电路用于驱动功率开关管，该功率开关管根据不同的伏安特性产生的不同的输出脉冲，并自动调节开关管的导通时间和关断时间，或者调节相互之间的相移。 下面结合附图2，附图3和附图4对本专利技术的操作及其原理进行详细说明。 第一步上电。将各电源各电缆连接好后，注意此处将计算机与控制模块的电缆连接好后再给整机加电，确保通讯接口状态正常。 第二步通讯接口初始化。按照通讯接口的协议设置计算机通讯接口的状态，参数，使计算机和控制模块能够按照协议正确地完成数据通讯任务。 第三步设定工作参数。这里的工作参数包括工作电压和工作电流。通讯接口初始化完毕后，此时就可以进行计算机和控制模块之间的通讯了。 先介绍电压调节由于在系统中采用了电阻式可调数字电位器，使得改变电阻值非常方便，在操作电阻式可调数字电位器之前，首先要使能电阻式本文档来自技高网...

【技术保护点】
开关电源一种可变伏安特性的实现方法，其特征在于，该方法由计算机、控制模块、可变伏安特性模块和开关电源驱动电路组成的控制系统实现，其中：　计算机，用于提供通讯接口，实现人机交互，并对控制模块电下发指令；　控制模块，用于接受来自计算机的指令，然后控制可变伏安特性电路中的数字电位器改变数字电位器的阻值，实现电流和电压伏安特性的改变；　可变伏安特性电路模块，用于与控制模块通讯，并作为开关电源驱动电路的驱动源，该可变伏安特性电路模块上设有数字电位器、伏安特性运算模块、比较器、参考源及负载工作状态检测电路；　开关电源驱动电路，是可变伏安特性模块的负载，该开关电源驱动电路用于驱动功率开关管，该功率开关管根据不同的伏安特性产生的不同的输出脉冲，并自动调节开关管的导通时间和关断时间，或者调节相互之间的相移；　可变伏安特性的实现具体包括下列步骤：　步骤一，上电，确保通讯接口状态正常；　步骤二，通讯接口初始化：　按照通讯接口的协议设置计算机通讯接口的状态和参数，使计算机和控制模块能够按照协议正确地完成数据通讯任务；步骤三，设定工作参数　所设定的工作参数包括，工作电压、工作电流和伏安特性运算关系；　设定工作电压：通讯接口初始化完毕后，此时进行计算机和控制模块之间的通讯，控制模块按照计算机的指令首先使能数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电压；　设定工作电流实际是通过对输出电流的反馈，来调节电源内阻的一个过程；对一些特定的负载，除了需要动态改变工作电压外，还需要调整工作电流，才能得到需要的伏安特性；控制模块按照计算机的指令首先使能对应的数字电位器，然后进行数字电位器的电阻调整，得到不同的比值的反馈电流；　设定伏安特性运算关系是控制相应电路的运算关系实现对反馈电压和反馈电流的运算；　步骤四：伏安特性运算　由可变伏安特性电路模块上的伏安特性运算模块，将数字电位器的阻值发生变化而产生的反馈电压和反馈电流按照规定的法则进行运算，产生负载需要的伏安特性；　步骤五，使能输出：　使能可变伏安特性电路模块的输出，使整机处于工作状态；　步骤六，根据现有伏安特性，判断是否满足负载要求，如果不满足，重复步骤三，直到满足要求，如果满足要求转入待命状态，做好下一次调节的准备工作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓，毛建华，周勇，易峥嵘，
申请(专利权)人：蔡晓，
类型：发明
国别省市：87