【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关电源控制领域，具体地，涉及一种开关电源控制算法的等效测试电路及其测试方法、装置。
技术介绍
1、随着科技的不断进步，电源的市场及应用领域在不断拓展，其在各产业领域中扮演的角色日益重要。为适应市场需求，电源需往高精度、宽范围、低噪声、高可靠性等方面发展。开关电源因具有电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点，其在电子通信、电气、航空航天等领域应用广泛。
2、pwm(脉冲宽度调制技术)，即在开关频率保持恒定的情况下，通过改变在每一个周期内的驱动信号的占空比来控制开关电源的输出。因pwm具有控制电路简单、易于设计与实现，输出纹波电压小，频率特性好、线性度高等优点，使其在开关电源控制领域得到广泛应用。
3、电源控制器基于mcu、dsp、fpga等数字芯片既可产生抗干扰性强、高精度的pwm波控制开关电源中的开关器件的开通与关断，又可实现不同的电源控制算法，提高电源系统的适用性和可靠性。电源控制算法作为电源输出控制的核心，其作用是使电源的输出满足实际需求，克服外界扰动，提高系统的稳定性。
4、在实际的电源控制算法应用场合中，电源数字控制器根据电源的拓扑结构、电源输出需求等因素选择合适的电源控制算法，生成符合一定逻辑关系的pwm波形，通过驱动电路直接控制开关器件的开通和关断，实现对电源的输出调节和控制。pid算法因具有算法简单、易于实现、鲁棒性好等诸多优点，使其成为电源领域的常用控制算法。根据特点细分，pid算法又可分为模糊pid算法、增量式pid算法、模糊神经pid算法
5、目前，电源控制算法的有效性验证通常先在电源开发前期的软件仿真中进行，然后再在电源开发后期进行实际电源的上电测试验证。电路仿真将设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际功能，然后根据仿真结果进行分析改进，从而实现电源系统的优化设计。但是电路仿真存在着局限性，体现在仿真软件中的元器件参数与真实的器件参数始终存在着差异，并且仿真软件无法模拟影响元器件工作状态的物理干扰和外围性因素。
6、因此进行电源控制器开发完成后还需进行控制算法配合实际电源进行有效性测试。然而进行实际电源上电测试既需要花费一定的经济成本购买电路元器件搭建测试电路，也需要经历长时间的电源的元器件生产、加工、以及组装。若搭建测试电路需要大电容、大电感等器件，还可能出现元器件购买困难的问题。与此同时，若测试电源需要到较高电压等级，则普通实验室则会受此类限制。
7、若电源控制算法在实际电源上电测试过程中不通过，则会造成以下的损失：
8、1.等待实际电源测试电路搭建以及后续电源设计方案改进的所造成的时间损失。
9、2.搭建测试电路购买的电路元器件所造成的经济损失。
10、因此如何避免电源控制算法在实际电源上电测试验证不通过，减少由此带来的时间损失与经济损失是目前电源开发过程中亟需解决的一个问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的主要目的在于提供一种开关电源控制算法的等效测试电路及其测试方法、装置，以辅证电源开发前期电源控制算法仿真的正确性，具有结构简单、灵活性强，成本低等特点，为电源算法的可靠性验证提供了保障。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种开关电源控制算法的等效测试电路，包括：
3、依次连接的电源控制器单元、等效电压输出单元和负载等效单元；所述负载等效单元还连接所述电源控制器单元；
4、所述电源控制器单元用于根据外部的参考输入信号、来自所述负载等效单元的反馈输入信号和开关电源控制算法输出脉冲宽度调制信号；
5、所述等效电压输出单元用于对所述脉冲宽度调制信号进行放大或跟随。
6、在其中一种实施例中，还包括：
7、分别与所述等效电压输出单元和所述电源控制器单元连接的电路滤波单元，用于对所述脉冲宽度调制信号进行滤波；
8、所述等效电压输出单元具体用于：对滤波后的脉冲宽度调制信号进行放大或跟随。
9、在其中一种实施例中，还包括：
10、分别与所述电源控制器单元和所述电路滤波单元连接的信号隔离单元，用于对所述脉冲宽度调制信号进行隔离。
11、在其中一种实施例中，所述电源控制器单元具体用于：
12、根据所述参考输入信号和所述反馈输入信号确定输入信号差值；
13、根据所述输入信号差值和所述开关电源控制算法输出脉冲宽度调制信号。
14、在其中一种实施例中，所述电路滤波单元的截止频率等于实际电源滤波电路的截止频率。
15、在其中一种实施例中，所述负载等效单元的时间常数等于实际负载的时间常数。
16、在其中一种实施例中，当所述实际负载中的电阻与电容并联时，所述时间常数为所述电阻与所述电容的乘积。
17、在其中一种实施例中，当所述实际负载中的电阻与电感串联时，所述时间常数为所述电感与所述电阻的商。
18、本专利技术实施例的开关电源控制算法的等效测试电路包括依次连接的电源控制器单元、等效电压输出单元和负载等效单元，负载等效单元还连接电源控制器单元，无需实际的功率源器件，基于运算放大器、通用电子器件便可验证电源控制算法，具有结构简单、灵活性强，成本低等特点，可减少电源开发过程的时间损失与经济损失。
19、本专利技术实施例还提供一种基于如上所述的开关电源控制算法的等效测试电路的测试方法，包括：
20、通过所述开关电源控制算法的等效测试电路获取参考输入信号对应的反馈输入信号；
21、根据所述参考输入信号、所述反馈输入信号和等效测试电路中非电源控制器单元的传递函数确定控制算法计算数据；
22、根据所述控制算法计算数据与控制算法设定数据的比较结果确定测试结果。
23、在其中一种实施例中，根据所述参考输入信号、所述反馈输入信号和等效测试电路中非电源控制器单元的传递函数确定控制算法计算数据包括：
24、根据所述参考输入信号和所述反馈输入信号确定输入信号差值；
25、根据负载等效单元的电压和所述输入信号差值确定开环传递函数；
26、根据所述开环传递函数和所述非电源控制器单元的传递函数确定所述控制算法计算数据。
27、本专利技术实施例还提供一种基于开关电源控制算法的等效测试电路的测试装置，包括：
28、获取模块，用于通过所述开关电源控制算法的等效测试电路获取参考输入信号对应的反馈输入信号；
29、控制算法计算数据模块，用于根据所述参考输入信号、所述反馈输入信号和等效测试电路中非电源控制器单元的传递函数确定控制算法计算数据；
30、测试结果模块，用于根据所述控制算法计算数据与控制算法设定数据的比较结果确定测试结果。
31、在其中一种实施例中，所述控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，所述电源控制器单元具体用于：
5.根据权利要求2所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，所述电路滤波单元的截止频率等于实际电源滤波电路的截止频率。
6.根据权利要求1所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，所述负载等效单元的时间常数等于实际负载的时间常数。
7.根据权利要求6所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，当所述实际负载中的电阻与电容并联时，所述时间常数为所述电阻与所述电容的乘积。
8.根据权利要求6所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，当所述实际负载中的电阻与电感串联时，所述时间常数为所述电感与所述电阻的商。
9.一种基于权利要求1-8任一权利要求所述的开
10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，根据所述参考输入信号、所述反馈输入信号和等效测试电路中非电源控制器单元的传递函数确定控制算法计算数据包括：
11.一种基于开关电源控制算法的等效测试电路的测试装置，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的基于开关电源控制算法的等效测试电路的测试装置，其特征在于，所述控制算法计算数据模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，所述电源控制器单元具体用于：
5.根据权利要求2所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，所述电路滤波单元的截止频率等于实际电源滤波电路的截止频率。
6.根据权利要求1所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，所述负载等效单元的时间常数等于实际负载的时间常数。
7.根据权利要求6所述的开关电源控制算法的等效测试电路，其特征在于，当所述实际负载中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王东兴，李钦，黄毛毛，
申请(专利权)人：深圳综合粒子设施研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。